EP3848160A1 - Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor - Google Patents

Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor Download PDF

Info

Publication number
EP3848160A1
EP3848160A1 EP20151128.4A EP20151128A EP3848160A1 EP 3848160 A1 EP3848160 A1 EP 3848160A1 EP 20151128 A EP20151128 A EP 20151128A EP 3848160 A1 EP3848160 A1 EP 3848160A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power tool
motor
speed
operating state
external conditions
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Withdrawn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
EP20151128.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Sattler
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 EP20151128.4A priority Critical patent/EP3848160A1/en
Publication of EP3848160A1 publication Critical patent/EP3848160A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION 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
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing a boost function for an electric tool, the electric tool having a motor.
  • the invention relates to a power tool with a motor.
  • a special feature of the invention is that different speeds and torques can be set in the power tool as a function of different external conditions. In this way, different operating states of the power tool are preferably established.
  • the invention can provide a boost function for the power tool.
  • the boost function makes it possible to operate the power tool in a second operating state with a higher torque than in a first operating state.
  • power tools such as cutoff grinders, slitting devices or diamond cutoff grinders, are known, with which different areas of a masonry or a substrate can be separated from one another.
  • this is done by making a slot in the subsurface.
  • the slot can act as a separating joint between different areas of the subsurface or serve to accommodate supply lines such as electrical cables.
  • the device types mentioned above by way of example have a cutting disc as a tool, which is often also referred to as a "blade".
  • the electrical devices have a motor with which the tool can be driven.
  • the power tool is mostly operated by a rotational movement of the tool and is characterized by the speed of the motor.
  • Power tools, such as the device types mentioned above are usually operated at a fixed motor speed. This can be achieved, for example, in that a previously determined speed is preset for each device at the factory, which the user of the power tool cannot easily change.
  • the object of the present invention is accordingly to provide a method for providing a boost function for an electrical device, with which the operation of the electrical device can be adapted to different applications and environmental conditions.
  • a possibility is to be provided to be able to work with a sufficiently powerful electric tool in unfavorable external conditions.
  • the provision of a power tool that can be operated for a certain period of time in a particularly powerful operating state is preferably referred to as a boost function of the power tool in the context of the invention.
  • a further object of the invention is also to provide a power tool which is set up to implement the boost method to be provided.
  • the invention in a second aspect, relates to a power tool with a motor, the power tool being characterized in that a first or a second operating state of the power tool can be set by setting a first or a second speed of the motor, the setting of the first or second Engine speed takes place as a function of external conditions.
  • a first operating state of the power tool is set by setting the first speed n1 of the motor and that a second operating state of the power tool is set by setting the second speed n2, the setting of the first or second motor speed in Dependence on external conditions takes place.
  • the setting of different speeds on the motor advantageously results in different torques for the operation of the power tool, so that an adjustability or adjustability of the torque of the power tool can advantageously be achieved by setting different speeds as a function of external conditions.
  • the definitions, technical effects and advantages described for the method apply analogously to the power tool, and vice versa.
  • the motor is an electrically commutated brushless motor.
  • Brush motors are usually mechanically commutated and they have a fixed, natural characteristic curve with load points when the speed of the motor is plotted against the torque.
  • the load points in a speed-torque diagram can be essentially freely selected, at least within limits, via electrical commutation and a corresponding design of the motor.
  • the power of the motor preferably remains the same or in a similar size range.
  • Brush motors often only allow load points with low power or a mechanical gear must be provided for setting these load points. Such an undesirable, complex provision of a mechanical transmission can advantageously be dispensed with when using a brushless motor, since the brushless motor can, as it were, replace the mechanical transmission.
  • the different engine speeds preferably result in different torques with which the power tool is operated.
  • the invention surprisingly enables the power of the power tool to be divided in favor of a higher torque at a lower speed.
  • n stands for the speed of the motor
  • M the torque
  • P for the power of the electrical device.
  • the term on the right-hand side of the equation always corresponds to an essentially constant value, preferably the power P of the power tool.
  • the above equation represents a link between the physical quantities speed n and torque M, which behave in opposite proportions.
  • the link is used in the present invention to provide an adaptability of the power tool to different external conditions, as well as a boost function for the power tool.
  • the invention provides a possibility of activating a boost function for the power tool by the user when more torque is required for an application to be carried out efficiently. This can be the case, for example, in unfavorable external conditions, when very hard or dense material is being processed or, for example, a reinforcing rod is encountered in the material.
  • the invention can provide increased work efficiency, this increased work efficiency being achieved in particular by adapting the power distribution of the power tool depending on the application conditions. Tests have shown that, surprisingly, the power tool can be provided with a torque that is more than 10% higher in boost mode than in the first operating state.
  • the first external conditions can correspond, for example, to external boundary conditions for the operation of the power tool which enable uncomplicated, smooth and simple operation of the power tool.
  • these external conditions are preferably referred to as ideal boundary conditions.
  • You can, for example, by a homogeneous subsurface, an essentially straight cut and / or a low friction of the The tool of the power tool.
  • a first engine speed n1 can preferably be assigned to these ideal boundary conditions.
  • This first torque M1 is achieved by the power tool in particular when the power tool is operated under the first external conditions, ie ideal boundary conditions.
  • the second external conditions differ from the first external conditions.
  • the second external conditions can be more or less suitable for the operation of the power tool.
  • the second external conditions make working with the power tool more difficult.
  • the second external boundary conditions are preferably referred to as “poorer boundary conditions”. They can be characterized, for example, by an inhomogeneous subsurface, an inclined cut and / or high friction of the tool of the power tool.
  • the determination that the boundary conditions for the operation of the power tool have changed can be made by means of a suitable sensor system on the power tool. In the context of the invention, however, it can also be preferred that the determination is made by the user of the power tool himself. For example, he can perceive that the tool of the power tool has hit a reinforcing bar, so that the work progress of the power tool is made more difficult. It can also happen that you are working in an uneven or unevenly dense subsurface. In these cases, the user of the power tool can adapt the desired operating mode of the power tool to the currently existing or perceived load, in particular by causing the electrical device to switch from the first to the second operating state.
  • the second operating state can preferably be referred to as a boost mode, which is advantageously associated with a higher torque than that first operating state, which can be set on the electrical device, for example, under ideal boundary conditions.
  • the boost function can be activated, for example, when external conditions become more severe. This is preferably done by setting a second speed n2 in response to the changed external conditions.
  • the second speed n2 is lower than the first motor speed n1.
  • a reduction in the speed means that a larger second torque M2 can be made available for operating the power tool (“boost function”).
  • the second torque M2 is greater than the first torque M1 with which the power tool is operated in the first operating state.
  • the first operating state is preferably referred to as the ideal or standard operating state
  • the second operating state is preferably referred to as the boost operating state.
  • the power tool When the power tool is operated in the second operating state, there are several options for continued operation. For example, a return to the first engine speed n1 is conceivable. This return can, for example, take place automatically after an adjustable period of time ⁇ t.
  • the external conditions of the power tool are monitored with a suitable sensor system, wherein the power tool can be set up, for example, to decide for itself whether the first or the second operating state as a function of the external conditions determined is set.
  • the power tool can include a control device in which the measured values and data determined by the sensor system are processed and evaluated using information technology.
  • the power tool comprises a control device for the automatic setting of the operating state by the power tool itself.
  • the control device is preferably set up to process and evaluate information with regard to the external conditions using information technology.
  • the information regarding the external conditions is preferably determined by a sensor system, which can also be part of the power tool.
  • the power tool comprises a sensor system with which the external conditions can be determined.
  • detection is carried out by operating patterns on the basis of existing operating measured variables.
  • These operational measured variables can, for example, be electrical variables such as the current.
  • the use of such a detection using operating patterns is particularly advantageous when detecting reinforcement hits, i.e. when steel is hit while drilling in a subsurface or masonry.
  • the feed and / or the feed force is measured and / or evaluated.
  • vibration patterns can be evaluated in the context of the present invention. Such an evaluation of vibration patterns is based on the inventors' knowledge that the power tool vibrates differently depending on whether the power tool tool has hit steel, for example, or whether the power tool tool is jammed, for example.
  • a user decides in which operating state the power tool is operated.
  • This decision by the user can, for example, be based on his or her subjective perception. In other words, depending on the external conditions perceived by him, the user can decide whether the first or the second operating state is to be set on the power tool.
  • the power tool can have suitable and easily accessible switching devices or can be controlled via spoken commands or gestures.
  • the power tool comprises a switching device for setting the operating state.
  • the power tool comprises a corresponding input device for inputs by the user. This can be, for example, an operating screen, such as a touch screen, for the power tool.
  • the power tool can also be preferred to continue the operation of the power tool at the second motor speed n2, for example until a point in time at which the first external conditions are determined again.
  • This can be done automatically by a corresponding sensor system on the power tool or by the perception of a user of the power tool. Accordingly, it can be preferred within the meaning of the invention that the power tool, after recognizing that the first external conditions are present again, of its own accord, ie preferably automatically, returns to the first operating state in which the motor is operated at the first speed n1.
  • the user switches between a first operating state with an engine speed n1 and a second operating state that is determined by an engine speed n2 is marked can choose himself, for example by activating or releasing a corresponding switch on the power tool.
  • boost function means that a power tool can be operated for a short time above its actual performance limit in order to achieve a particularly high, but at least equally high, output in this short operating period, the boost mode particularly high torque M is characterized to work.
  • a power tool in boost mode can be used, for example, to separate thin, particularly hard components of masonry from one another.
  • boost function can significantly simplify the work of a user.
  • a speed of the motor can be variably set as a function of external conditions.
  • a torque of the power tool can advantageously also be changed.
  • a higher torque can be achieved and / or set when the speed is reduced.
  • the provision of this higher torque is preferably referred to as a boost function in the context of the invention.
  • a reduction in the speed preferably leads to an increase in the torque and an increase in the speed to a reduction in the torque of the power tool.
  • the power tool is a slitting device or a cut-off grinder, which are usually made available in embodiments known from the prior art with a fixed motor speed. It represents a departure from the state of the art to provide such device types with different speeds and torques that can be set automatically or by the user in order to be able to react better and more flexibly to different application requirements and changes in external conditions.
  • the electrical devices are provided with exactly two different speed options, so that a first and a second operating state of the electrical tool can be made possible. But it can in the sense of the invention It may also be preferred that a user can essentially continuously or fluently choose between a multiplicity of pair combinations of speed and torque. For example, three, four, five, six or more speed possibilities or combinations of speed and torque are also conceivable.
  • the provision of the different combinations of speed and torque is achieved in particular through the design of the preferably brushless motor. If, for example, the motor can serve load points with the same output of + 10% torque, it is possible, for example, to provide two load points. The user can perceive an increase in torque of 10%, for example, and it typically also affects the progress of work. If a design of the motor can handle an increase in torque of more than + 10%, then, for example, three or more combinations of speed and torque can also be provided.
  • the invention advantageously represents a possibility of activating the boost function by the user when more torque is required for the efficient implementation of the application. As a result, a high level of work efficiency can advantageously be achieved by adapting the power distribution depending on the application conditions.
  • the highest possible speeds are preferably provided so that the electrical device for processing an average subsurface has a minimum amount of torque in order to cope with its task.
  • a cutting power of the electrical device is determined by the speed if the torque is sufficiently high.
  • Fig. 1 shows a view of possible characteristics for the motor of a power tool.
  • a first characteristic curve and a second characteristic curve are shown, which correspond to a relationship between the variables “torque” (horizontal axis) and “speed” (vertical axis).
  • the two characteristic curves preferably correspond to the ratio of torque and speed in different operating states of the power tool.
  • the first characteristic curve can correspond to the standard operating state under ideal boundary conditions, while the second characteristic curve corresponds to the boost operating state of the power tool, which can be set or switched on in particular under difficult external conditions.
  • the characteristic curves shown have been schematized and idealized.
  • the power of a power tool is determined by the physical quantities of torque and engine speed.
  • the relationship between torque and speed can be understood using diagrams that contain characteristic curves, as in Fig. 1 shown. These characteristics are preferably obtained from points in the diagram that each correspond to a speed and a torque.
  • the points that indicate a combination of torque and speed can also be referred to as the operating points of the power tool or its motor.
  • the torque of a power tool can advantageously be shifted from low values (characteristic curve 1) to higher values (characteristic curve 2).
  • Fig. 1 The shift of the characteristic is shown in Fig. 1 indicated by the arrows.
  • the vertical arrow pointing down in the left half of the picture represents the reduction in speed that can be associated with the change in the operating state from the first to the second operating state. For example, this change can correspond to switching from normal operation of the power tool to boost operation.
  • the inclined, dashed arrow preferably symbolizes the increase in torque when switching the power tool from a first to a second operating state, for example when switching from normal to boost mode of the power tool.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Boostfunktion für ein Elektrowerkzeug, wobei das Elektrowerkzeug einen Motor aufweist. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Elektrowerkzeug mit einem Motor. Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, dass bei dem Elektrowerkzeug unterschiedliche Drehzahlen und Drehmomente in Abhängigkeit von unterschiedlichen äußeren Bedingungen eingestellt werden können. Dadurch werden vorzugsweise unterschiedliche Betriebszustände des Elektrowerkzeugs festgelegt. Insbesondere kann durch die Erfindung eine Boostfunktion für das Elektrowerkzeug bereitgestellt werden. Die Boostfunktion ermöglicht es, das Elektrowerkzeug in einem zweiten Betriebszustand mit einem höheren Drehmoment zu betreiben als in einem ersten Betriebszustand.The present invention relates to a method for providing a boost function for an electric tool, the electric tool having a motor. In a second aspect, the invention relates to a power tool with a motor. A special feature of the invention is that different speeds and torques can be set in the power tool as a function of different external conditions. In this way, different operating states of the power tool are preferably established. In particular, the invention can provide a boost function for the power tool. The boost function makes it possible to operate the power tool in a second operating state with a higher torque than in a first operating state.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Boostfunktion für ein Elektrowerkzeug, wobei das Elektrowerkzeug einen Motor aufweist. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Elektrowerkzeug mit einem Motor. Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, dass bei dem Elektrowerkzeug unterschiedliche Drehzahlen und Drehmomente in Abhängigkeit von unterschiedlichen äußeren Bedingungen eingestellt werden können. Dadurch werden vorzugsweise unterschiedliche Betriebszustände des Elektrowerkzeugs festgelegt. Insbesondere kann durch die Erfindung eine Boostfunktion für das Elektrowerkzeug bereitgestellt werden. Die Boostfunktion ermöglicht es, das Elektrowerkzeug in einem zweiten Betriebszustand mit einem höheren Drehmoment zu betreiben als in einem ersten Betriebszustand.The present invention relates to a method for providing a boost function for an electric tool, the electric tool having a motor. In a second aspect, the invention relates to a power tool with a motor. A special feature of the invention is that different speeds and torques can be set in the power tool as a function of different external conditions. In this way, different operating states of the power tool are preferably established. In particular, the invention can provide a boost function for the power tool. The boost function makes it possible to operate the power tool in a second operating state with a higher torque than in a first operating state.

Hintergrund der Erfindung:Background of the invention:

Im Stand der Technik sind Elektrowerkzeuge, wie Trennschleifer, Schlitzgeräte oder Diamanttrennschleifer, bekannt, mit denen unterschiedliche Bereiche eines Mauerwerks oder eines Untergrunds voneinander getrennt werden können. Dies erfolgt bei den oben beispielhaft genannten Gerätetypen dadurch, dass ein Schlitz in den Untergrund eingebracht wird. Der Schlitz kann als Trennfuge zwischen unterschiedlichen Bereichen des Untergrundes fungieren oder zur Aufnahme von Versorgungsleitung, wie zum Beispiel elektrischen Kabeln, dienen. Die oben beispielhaft genannten Gerätetypen weisen eine Trennscheibe als Werkzeug auf, das häufig auch als "Blatt" bezeichnet wird. Die Elektrogeräte weisen einen Motor auf, mit dem das Werkzeug angetrieben werden kann. Der Betrieb des Elektrowerkzeugs erfolgt zumeist durch eine Rotationsbewegung des Werkzeugs und wird durch die Drehzahl des Motors charakterisiert. Üblicherweise werden Elektrowerkzeuge, wie die oben genannten Gerätetypen, bei einer fest eingestellte Motordrehzahl betrieben. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass jedem Gerät werksseitig eine zuvor festgelegte Drehzahl vorgeben wird, die vom Nutzer des Elektrowerkzeugs nicht ohne Weiteres geändert werden kann.In the prior art, power tools, such as cutoff grinders, slitting devices or diamond cutoff grinders, are known, with which different areas of a masonry or a substrate can be separated from one another. In the case of the device types mentioned above by way of example, this is done by making a slot in the subsurface. The slot can act as a separating joint between different areas of the subsurface or serve to accommodate supply lines such as electrical cables. The device types mentioned above by way of example have a cutting disc as a tool, which is often also referred to as a "blade". The electrical devices have a motor with which the tool can be driven. The power tool is mostly operated by a rotational movement of the tool and is characterized by the speed of the motor. Power tools, such as the device types mentioned above, are usually operated at a fixed motor speed. This can be achieved, for example, in that a previously determined speed is preset for each device at the factory, which the user of the power tool cannot easily change.

Um eine Vielzahl von Anwendungsfällen abdecken zu können, wird diese eine festgelegte Motordrehzahl zumeist unter der Annahme von "idealen Randbedingungen" festgelegt. Diese können beispielsweise vorliegen, wenn in einem homogenen Untergrund gearbeitet werden soll, der Schnittverlauf gerade ist und lediglich mit einer geringen Blattreibung, insbesondere an den Seiten des Werkzeugs des Elektrogeräts, zu rechnen ist. Dies kann aber zu Problemen beim Betrieb des Elektrowerkzeugs unter realen Bedingungen führen. Insbesondere kann beim Auftreten von weniger idealen Randbedingungen das bei der einen zuvor festgelegten und in dem Elektrowerkzeug eingestellte Drehzahl verfügbare Drehmoment nicht ausreichen, um die gewünschte - oder erforderliche - Drehzahl aufrecht zu halten und einen effizienten Arbeitsfortschritt gewährleisten zu können. Weniger ideale Randbedingungen können beispielsweise dann vorliegen, wenn in inhomogenem Untergrund gearbeitet wird, bei schiefem Schnittverlauf oder bei einer hohen Blattreibung am Werkzeug des Elektrogeräts.In order to be able to cover a large number of application cases, this is a fixed engine speed, mostly based on the assumption of "ideal boundary conditions". These can be present, for example, when work is to be carried out in a homogeneous subsurface, the course of the cut is straight and only with little blade friction, especially on the sides of the tool of the electrical appliance, is to be expected. However, this can lead to problems when operating the power tool under real conditions. In particular, when less ideal boundary conditions occur, the torque available at the one previously determined speed set in the power tool may not be sufficient to maintain the desired - or required - speed and to be able to ensure efficient work progress. Less ideal boundary conditions can exist, for example, when working in an inhomogeneous subsurface, with an inclined cutting course or with high blade friction on the tool of the electrical device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verfahren zur Bereitstellung einer Boostfunktion für ein Elektrogerät anzugeben, mit dem ein Betrieb des Elektrogeräts an verschiedene Anwendungsfälle und Umgebungsbedingungen angepasst werden kann. Insbesondere soll eine Möglichkeit bereitgestellt werden, bei ungünstigen äußeren Bedingungen mit einem ausreichend leistungsstarken Elektrowerkzeug arbeiten zu können. Die Bereitstellung eines Elektrowerkzeugs, das für eine gewisse Zeitspanne in einem besonders leistungsstarken Betriebszustand betrieben werden kann, wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Boostfunktion des Elektrowerkzeugs bezeichnet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht neben der Bereitstellung eines entsprechenden Verfahrens auch in der Bereitstellung eines Elektrowerkzeugs, das dazu eingerichtet ist, das bereitzustellende Boostverfahren umzusetzen.The object of the present invention is accordingly to provide a method for providing a boost function for an electrical device, with which the operation of the electrical device can be adapted to different applications and environmental conditions. In particular, a possibility is to be provided to be able to work with a sufficiently powerful electric tool in unfavorable external conditions. The provision of a power tool that can be operated for a certain period of time in a particularly powerful operating state is preferably referred to as a boost function of the power tool in the context of the invention. In addition to providing a corresponding method, a further object of the invention is also to provide a power tool which is set up to implement the boost method to be provided.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen zum Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängigen Unteransprüchen.The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments relating to the subject matter of the independent claims can be found in the dependent subclaims.

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Boostfunktion für ein Elektrowerkzeug, wobei das Elektrowerkzeug einen Motor aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  1. a) Betrieb des Elektrowerkzeugs in einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Drehzahl n1 des Motors bei ersten äußeren Bedingungen,
  2. b) Feststellen von zweiten äußeren Bedingungen, die sich von den ersten äußeren Bedingungen unterscheiden,
  3. c) Einstellung eines zweiten Betriebszustand des Elektrowerkzeugs durch Einstellung einer zweiten Drehzahl n2 des Motors als Reaktion auf die geänderten äußeren Bedingungen.
The object is achieved by a method for providing a boost function for an electric tool, the electric tool having a motor. The procedure consists of the following steps:
  1. a) Operation of the power tool in a first operating state with a first speed n1 of the motor under first external conditions,
  2. b) Establishing second external conditions that differ from the first external conditions,
  3. c) Setting a second operating state of the power tool by setting a second speed n2 of the motor in response to the changed external conditions.

In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Elektrowerkzeug mit einem Motor, wobei das Elektrowerkzeug dadurch gekennzeichnet ist, dass ein erster oder ein zweiter Betriebszustand des Elektrowerkzeugs durch eine Einstellung einer ersten oder einer zweiten Drehzahl des Motors einstellbar ist, wobei die Einstellung der ersten oder zweiten Motordrehzahl in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen erfolgt. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass ein erster Betriebszustand des Elektrowerkzeugs durch Einstellung der ersten Drehzahl n1 des Motors eingestellt wird und dass ein zweiter Betriebszustand des Elektrowerkzeugs durch Einstellung der zweiten Drehzahl n2 eingestellt wird, wobei die Einstellung der ersten oder zweiten Motordrehzahl in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen erfolgt. Vorteilhafterweise ergeben sich durch die Einstellung unterschiedlicher Drehzahlen am Motor unterschiedliche Drehmomente für den Betrieb des Elektrowerkzeugs, so dass vorteilhafterweise über die Einstellung unterschiedlicher Drehzahlen in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen eine Einstellbarkeit bzw. Verstellbarkeit des Drehmoments des Elektrowerkzeugs erreicht werden kann. Die für das Verfahren beschriebenen Definitionen, technischen Wirkungen und Vorteile gelten für das Elektrowerkzeug analog, und umgekehrt.In a second aspect, the invention relates to a power tool with a motor, the power tool being characterized in that a first or a second operating state of the power tool can be set by setting a first or a second speed of the motor, the setting of the first or second Engine speed takes place as a function of external conditions. According to the invention, it is particularly preferred that a first operating state of the power tool is set by setting the first speed n1 of the motor and that a second operating state of the power tool is set by setting the second speed n2, the setting of the first or second motor speed in Dependence on external conditions takes place. The setting of different speeds on the motor advantageously results in different torques for the operation of the power tool, so that an adjustability or adjustability of the torque of the power tool can advantageously be achieved by setting different speeds as a function of external conditions. The definitions, technical effects and advantages described for the method apply analogously to the power tool, and vice versa.

Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass der Motor ein elektrisch kommutierter bürstenloser Motor ist. Bürstenmotoren sind üblicherweise mechanisch kommutiert und sie weisen eine feste, natürliche Kennlinie mit Lastpunkten auf, wenn die Drehzahl des Motors gegenüber dem Drehmoment aufgetragen wird. Im Gegensatz zu Bürstenmotoren, können bei bürstenlose Motoren über eine elektrische Kommutierung und eine entsprechende Auslegung des Motors die Lastpunkte in einem Drehzahl-Drehmoment-Diagramm zumindest in Grenzen im Wesentlichen frei gewählt werden. Dabei bleibt die Leistung des Motors vorzugsweise gleich oder in einem ähnlichen Größenbereich. Bürstenmotoren ermöglichen häufig lediglich Lastpunkte mit geringer Leistung bzw. es muss ein mechanisches Getriebe für Einstellung dieser Lastpunkte bereitgestellt werden. Eine solche unerwünschte, aufwändige Bereitstellung eines mechanischen Getriebes kann bei der Verwendung eines bürstenlosen Motors vorteilhafterweise entfallen, da der bürstenlose Motor das mechanische Getriebe quasi ersetzen kann.In the context of the invention, it is very particularly preferred that the motor is an electrically commutated brushless motor. Brush motors are usually mechanically commutated and they have a fixed, natural characteristic curve with load points when the speed of the motor is plotted against the torque. In contrast to brush motors, with brushless motors the load points in a speed-torque diagram can be essentially freely selected, at least within limits, via electrical commutation and a corresponding design of the motor. The power of the motor preferably remains the same or in a similar size range. Brush motors often only allow load points with low power or a mechanical gear must be provided for setting these load points. Such an undesirable, complex provision of a mechanical transmission can advantageously be dispensed with when using a brushless motor, since the brushless motor can, as it were, replace the mechanical transmission.

Mit der Verwendung von solchen vorzugsweise elektrisch kommutierten bürstenlosen Antrieben für das Elektrowerkzeug ist es möglich, dass das Elektrowerkzeug mit unterschiedlichen Motordrehzahlen betrieben werden kann. Dadurch kann auf unterschiedliche äußere Bedingungen mit der Anpassung der Motordrehzahl des Elektrowerkzeugs reagiert werden. Dies ermöglicht, dass das Elektrowerkzeug flexibel an verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden kann und sein Einsatzbereich wird erheblich erweitert. Darüber hinaus können anfallende Arbeiten mit einer erhöhten Effizienz ausgeführt werden und der Wechsel zwischen unterschiedlichen verschiedenen Elektrowerkzeugen oder Gerätetypen ist weniger häufig erforderlich.With the use of such preferably electrically commutated brushless drives for the power tool, it is possible for the power tool to be operated at different motor speeds. In this way, it is possible to react to different external conditions by adapting the motor speed of the power tool. This enables the power tool to be flexibly adapted to different applications and its field of application is expanded considerably. In addition, any work can be done with increased efficiency and the need to switch between different different power tools or device types is less frequent.

Aus den unterschiedlichen Motordrehzahlen ergeben sich vorzugsweise unterschiedliche Drehmomente, mit denen das Elektrowerkzeug betrieben wird. Insofern ermöglicht die Erfindung überraschenderweise, dass eine Leistung des Elektrowerkzeugs zu Gunsten eines höheren Drehmoments bei geringerer Drehzahl aufgeteilt werden kann. Die physikalischen Größen "Drehzahl" und "Drehmoment" sind über folgende Relation miteinander verknüpft: P = n M π / 30

Figure imgb0001
wobei der Buchstabe n für die Drehzahl des Motors, der Buchstabe M für das Drehmoment und der Buchstabe P für die Leistung des Elektrogeräts steht. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Term auf der rechten Seite der Gleichung stets einem im Wesentlichen konstanten Wert entspricht, vorzugsweise der Leistung P des Elektrowerkzeugs. Insofern stellt die obige Gleichung eine Verknüpfung der physikalischen Größen Drehzahl n und Drehmoment M miteinander dar, die sich entgegengesetzt proportional verhalten. Wenn der eine Wert reduziert wird, erhöht sich der andere Wert, und umgekehrt. Die Verknüpfung wird bei der vorliegenden Erfindung ausgenutzt, um eine Anpassungsfähigkeit des Elektrowerkzeugs an unterschiedliche äußere Gegebenheiten, sowie eine Boostfunktion für das Elektrowerkzeug bereitzustellen. Insbesondere wird mit der Erfindung eine Möglichkeit bereitgestellt, eine Boostfunktion für das Elektrowerkzeug durch den Anwender zu aktivieren, wenn mehr Drehmoment für die effiziente Durchführung einer Anwendung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise bei ungünstigen äußeren Bedingungen der Fall sein, wenn sehr hartes oder dichtes Material bearbeitet wird oder in dem Material beispielsweise auf eine Bewehrungsstange getroffen wird. Insbesondere kann durch die Erfindung eine erhöhte Arbeits-Effizienz bereitgestellt werden, wobei diese erhöhte Arbeits-Effizienz insbesondere durch eine Anpassung der Leistungsaufteilung des Elektrowerkzeugs je nach Anwendungsbedingungen erreicht wird. Tests haben gezeigt, dass dem Elektrowerkzeug im Boostmodus überraschenderweise ein um mehr als 10 % höheres Drehmoment zur Verfügung gestellt werden kann als im ersten Betriebszustand.The different engine speeds preferably result in different torques with which the power tool is operated. In this respect, the invention surprisingly enables the power of the power tool to be divided in favor of a higher torque at a lower speed. The physical quantities "speed" and "torque" are linked to one another via the following relationship: P. = n M. π / 30th
Figure imgb0001
where the letter n stands for the speed of the motor, the letter M for the torque and the letter P for the power of the electrical device. For the purposes of the invention, it is preferred that the term on the right-hand side of the equation always corresponds to an essentially constant value, preferably the power P of the power tool. In this respect, the above equation represents a link between the physical quantities speed n and torque M, which behave in opposite proportions. If one value is reduced, the other value increases, and vice versa. The link is used in the present invention to provide an adaptability of the power tool to different external conditions, as well as a boost function for the power tool. In particular, the invention provides a possibility of activating a boost function for the power tool by the user when more torque is required for an application to be carried out efficiently. This can be the case, for example, in unfavorable external conditions, when very hard or dense material is being processed or, for example, a reinforcing rod is encountered in the material. In particular, the invention can provide increased work efficiency, this increased work efficiency being achieved in particular by adapting the power distribution of the power tool depending on the application conditions. Tests have shown that, surprisingly, the power tool can be provided with a torque that is more than 10% higher in boost mode than in the first operating state.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können die ersten äußeren Bedingungen beispielsweise solchen äußeren Randbedingungen für den Betrieb des Elektrowerkzeugs entsprechen, die einen unkomplizierten, reibungslosen und einfachen Betrieb des Elektrowerkzeugs ermöglichen. Diese äußeren Bedingungen werden im Sinne der Erfindung bevorzugt als ideale Randbedingungen bezeichnet. Sie können beispielsweise durch einen homogenen Untergrund, einen im Wesentlichen geraden Schnittverlauf und/oder eine geringe Reibung des Werkzeugs des Elektrowerkzeugs gekennzeichnet sein. Diesen idealen Randbedingungen kann vorzugsweise eine erste Motordrehzahl n1 zugeordnet werden. Vorzugsweise ist diese erste Motordrehzahl über die Relation P = n . M • π / 30 mit einem ersten Drehmoment M1 verbunden. Dieses erste Drehmoment M1 wird von dem Elektrowerkzeug insbesondere dann erreicht, wenn das Elektrowerkzeug bei den ersten äußeren Bedingungen, d.h. idealen Randbedingungen, betrieben wird.In a preferred exemplary embodiment of the invention, the first external conditions can correspond, for example, to external boundary conditions for the operation of the power tool which enable uncomplicated, smooth and simple operation of the power tool. In the context of the invention, these external conditions are preferably referred to as ideal boundary conditions. You can, for example, by a homogeneous subsurface, an essentially straight cut and / or a low friction of the The tool of the power tool. A first engine speed n1 can preferably be assigned to these ideal boundary conditions. This first motor speed is preferably based on the relation P = n. M • π / 30 connected to a first torque M1. This first torque M1 is achieved by the power tool in particular when the power tool is operated under the first external conditions, ie ideal boundary conditions.

In einem zweiten Verfahrensschritt kann festgestellt werden, dass sich diese äußeren Bedingungen ändern oder in einer abgelaufenen Zeitspanne verändert haben, so dass nunmehr zweite äußere Bedingungen vorliegen. Es ist im Kontext der Erfindung vorgesehen, dass sich die zweiten äußeren Bedingungen von den ersten äußeren Bedingungen unterscheiden. Die zweiten äußeren Bedingungen können besser oder schlechter für den Betrieb des Elektrowerkzeugs geeignet sein. Im vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird davon ausgegangen, dass die zweiten äußeren Bedingungen die Arbeit mit dem Elektrowerkzeug erschweren. Im Kontext dieses Ausführungsbeispiels werden die zweiten äußeren Randbedingungen vorzugsweise als "schlechtere Randbedingungen" bezeichnet. Sie können beispielsweise durch einen inhomogenen Untergrund, einen schiefen Schnittverlauf und/oder eine hohe Reibung des Werkzeugs des Elektrowerkzeugs gekennzeichnet sein. Die Feststellung, dass sich die Randbedingungen für den Betrieb des Elektrowerkzeugs geändert haben, kann durch eine geeignete Sensorik an dem Elektrowerkzeug geschehen. Es kann aber im Sinne der Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass die Feststellung von dem Nutzer des Elektrowerkzeugs selbst vorgenommen wird. Er kann zum Beispiel wahrnehmen, dass das Werkzeug des Elektrowerkzeugs auf eine Bewehrungsstange getroffen ist, so dass der Arbeitsfortschritt des Elektrowerkzeugs erschwert ist. Es kann auch vorkommen, dass in einem ungleichmäßigen bzw. ungleichmäßig dichten Untergrund gearbeitet wird. In diesen Fällen kann der Nutzer des Elektrowerkzeugs die gewünschte Betriebsart des Elektrowerkzeugs an die aktuell vorhandene bzw. wahrgenommene Belastung anpassen, insbesondere indem er veranlasst, dass das Elektrogerät vom ersten in den zweiten Betriebszustand wechselt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass der Nutzer veranlasst, dass das Elektrowerkzeug anstelle einer ersten Motordrehzahl n1 mit einer zweiten Motordrehzahl n2 betrieben wird. Dadurch kann die Arbeitseffizienz erheblich gesteigert werden. Das Umschalten zwischen verschiedenen Betriebszuständen bzw. verschiedenen Motordrehzahlen kann beispielsweise mit einer Schaltvorrichtung oder andere Eingabemittel erfolgen. Der zweite Betriebszustand kann vorzugsweise als Boostmodus bezeichnet werden, der vorteilhafterweise mit einem höheren Drehmoment assoziiert ist als der erste Betriebszustand, der beispielsweise bei idealen Randbedingungen am Elektrogerät eingestellt werden kann.In a second method step, it can be determined that these external conditions have changed or have changed in an elapsed period of time, so that second external conditions are now present. It is provided in the context of the invention that the second external conditions differ from the first external conditions. The second external conditions can be more or less suitable for the operation of the power tool. In the exemplary embodiment of the invention described here, it is assumed that the second external conditions make working with the power tool more difficult. In the context of this exemplary embodiment, the second external boundary conditions are preferably referred to as “poorer boundary conditions”. They can be characterized, for example, by an inhomogeneous subsurface, an inclined cut and / or high friction of the tool of the power tool. The determination that the boundary conditions for the operation of the power tool have changed can be made by means of a suitable sensor system on the power tool. In the context of the invention, however, it can also be preferred that the determination is made by the user of the power tool himself. For example, he can perceive that the tool of the power tool has hit a reinforcing bar, so that the work progress of the power tool is made more difficult. It can also happen that you are working in an uneven or unevenly dense subsurface. In these cases, the user of the power tool can adapt the desired operating mode of the power tool to the currently existing or perceived load, in particular by causing the electrical device to switch from the first to the second operating state. This is preferably achieved in that the user causes the power tool to be operated at a second motor speed n2 instead of a first motor speed n1. This can greatly increase work efficiency. Switching between different operating states or different engine speeds can take place, for example, with a switching device or other input means. The second operating state can preferably be referred to as a boost mode, which is advantageously associated with a higher torque than that first operating state, which can be set on the electrical device, for example, under ideal boundary conditions.

Die Boostfunktion kann beispielsweise bei schwerer werdenden äußeren Bedingungen aktiviert werden. Dies geschieht vorzugsweise durch die Einstellung einer zweiten Drehzahl n2 als Reaktion auf die geänderten äußeren Bedingungen. Im vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die zweite Drehzahl n2 kleiner als die erste Motordrehzahl n1. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Motordrehzahl n und das Drehmoment M über die Relation P = n • M • π / 30 miteinander verknüpft sind. Insofern bedeutet eine Reduzierung der Drehzahl, dass ein größeres zweites Drehmoment M2 für den Betrieb des Elektrowerkzeugs zur Verfügung gestellt werden kann ("Boostfunktion"). Mit anderen Worten ist es im Kontext des vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiels bevorzugt, dass das zweite Drehmoment M2 größer ist als das erste Drehmoment M1, mit dem das Elektrowerkzeug im ersten Betriebszustand betrieben wird. Es ist insbesondere bevorzugt, dass in einem zweiten Betriebszustand ein größeres Drehmoment bereitgestellt werden kann als in einem ersten Betriebszustand des Elektrowerkzeugs. Der erste Betriebszustand wird im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt als idealer oder Standard-Betriebszustand bezeichnet, während der zweite Betriebszustand vorzugsweise als Boost-Betriebszustand bezeichnet wird.The boost function can be activated, for example, when external conditions become more severe. This is preferably done by setting a second speed n2 in response to the changed external conditions. In the exemplary embodiment described here, the second speed n2 is lower than the first motor speed n1. In the context of the invention, it is very particularly preferred that the engine speed n and the torque M are linked to one another via the relation P = n • M • π / 30. To this extent, a reduction in the speed means that a larger second torque M2 can be made available for operating the power tool (“boost function”). In other words, in the context of the exemplary embodiment described here, it is preferred that the second torque M2 is greater than the first torque M1 with which the power tool is operated in the first operating state. It is particularly preferred that a greater torque can be provided in a second operating state than in a first operating state of the power tool. In the context of the present invention, the first operating state is preferably referred to as the ideal or standard operating state, while the second operating state is preferably referred to as the boost operating state.

Wenn das Elektrowerkzeug in dem zweiten Betriebszustand betrieben wird, gibt es mehrere Optionen für den Weiterbetrieb. Beispielsweise ist eine Rückkehr zu der ersten Motordrehzahl n1 denkbar. Diese Rückkehr kann zum Beispiel automatisch nach einer einstellbaren Zeitspanne Δt erfolgen. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die äußeren Bedingungen des Elektrowerkzeugs mit einer geeigneten Sensorik überwacht werden, wobei das Elektrowerkzeug beispielsweise dazu eingerichtet sein kann, in Abhängigkeit von den ermittelten äußeren Bedingungen selbst zu entscheiden, ob der erste oder der zweite Betriebszustand eingestellt wird. Dazu kann das Elektrowerkzeug eine Steuervorrichtung umfassen, in der die von der Sensorik ermittelten Messwerte und -daten informationstechnologisch verarbeitet und ausgewertet werden. Es ist mit anderen Worten im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Elektrowerkzeug eine Steuervorrichtung zur automatischen Einstellung des Betriebszustandes durch das Elektrowerkzeug selbst umfasst. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, Informationen hinsichtlich der äußeren Bedingungen informationstechnologisch zu verarbeiten und auszuwerten. Die Informationen hinsichtlich der äußeren Bedingungen werden vorzugsweise von einer Sensorik ermittelt, die ebenfalls Bestandteil des Elektrowerkzeugs sein kann. Mit anderen Worten kann es im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass das Elektrowerkzeug eine Sensorik umfasst, mit der die äußeren Bedingungen ermittelt werden können.When the power tool is operated in the second operating state, there are several options for continued operation. For example, a return to the first engine speed n1 is conceivable. This return can, for example, take place automatically after an adjustable period of time Δt. In the context of the invention, it can also be preferred that the external conditions of the power tool are monitored with a suitable sensor system, wherein the power tool can be set up, for example, to decide for itself whether the first or the second operating state as a function of the external conditions determined is set. For this purpose, the power tool can include a control device in which the measured values and data determined by the sensor system are processed and evaluated using information technology. In other words, it is preferred in the context of the invention that the power tool comprises a control device for the automatic setting of the operating state by the power tool itself. The control device is preferably set up to process and evaluate information with regard to the external conditions using information technology. The information regarding the external conditions is preferably determined by a sensor system, which can also be part of the power tool. In other words, it can be preferred in the context of the invention that the power tool comprises a sensor system with which the external conditions can be determined.

Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass eine Erkennung durch Betriebsmuster auf Basis vorhandener Betriebsmessgrößen erfolgt. Bei diesen Betriebsmessgrößen kann es sich zum Beispiel um elektrische Größen, wie den Strom handeln. Der Einsatz einer solchen Erkennung durch Betriebsmuster ist insbesondere dann von Vorteil bei der Erkennung von Armierungstreffern, d.h. wenn beim Bohren in einem Untergrund oder Mauerwerk auf Stahl getroffen wird. Es kann im Sinne der Erfindung ferner bevorzugt sein, dass der Vorschub und/oder die Vorschubskraft gemessen und/oder ausgewertet wird. Außerdem kann im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Auswertung von Vibrationsmustern erfolgen. Eine solche Auswertung von Vibrationsmustern basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, dass das Elektrowerkzeug unterschiedlich vibriert, je nachdem ob das Werkzeug des Elektrowerkzeugs beispielsweise auf Stahl getroffen ist oder ob beispielweise das Werkzeug des Elektrowerkzeugs verklemmt ist.In the context of the invention, it can also be preferred that detection is carried out by operating patterns on the basis of existing operating measured variables. These operational measured variables can, for example, be electrical variables such as the current. The use of such a detection using operating patterns is particularly advantageous when detecting reinforcement hits, i.e. when steel is hit while drilling in a subsurface or masonry. It can furthermore be preferred in the context of the invention that the feed and / or the feed force is measured and / or evaluated. In addition, vibration patterns can be evaluated in the context of the present invention. Such an evaluation of vibration patterns is based on the inventors' knowledge that the power tool vibrates differently depending on whether the power tool tool has hit steel, for example, or whether the power tool tool is jammed, for example.

Es kann im Sinne der Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass ein Nutzer entscheidet, in welchem Betriebszustand das Elektrowerkzeug betrieben wird. Diese Entscheidung des Nutzers kann beispielsweise auf seiner subjektiven Wahrnehmung beruhen. Mit anderen Worten kann der Nutzer in Abhängigkeit von den von ihm wahrgenommenen äußeren Bedingungen entscheiden, ob am Elektrowerkzeug der erste oder der zweite Betriebszustand eingestellt wird. Dazu kann das Elektrowerkzeug über geeignete und gut erreichbare Schaltvorrichtungen verfügen oder über gesprochene Befehle oder Gesten gesteuert werden. Es ist mit anderen Worten im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Elektrowerkzeug eine Schaltvorrichtung zur Einstellung des Betriebszustandes umfasst. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass das Elektrowerkzeug eine entsprechende Eingabevorrichtung für Eingaben des Nutzers umfasst. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Bedienbildschirm, wie zum Beispiel einen Touchscreen, für das Elektrowerkzeug handeln.It can also be preferred in the context of the invention that a user decides in which operating state the power tool is operated. This decision by the user can, for example, be based on his or her subjective perception. In other words, depending on the external conditions perceived by him, the user can decide whether the first or the second operating state is to be set on the power tool. For this purpose, the power tool can have suitable and easily accessible switching devices or can be controlled via spoken commands or gestures. In other words, it is preferred in the context of the invention that the power tool comprises a switching device for setting the operating state. It can also be preferred in the context of the invention that the power tool comprises a corresponding input device for inputs by the user. This can be, for example, an operating screen, such as a touch screen, for the power tool.

Es kann im Sinne der Erfindung aber auch bevorzugt sein, den Betrieb des Elektrowerkzeugs mit der zweiten Motordrehzahl n2 fortzuführen, beispielsweise bis zu einem Zeitpunkt, an dem wieder die ersten äußeren Bedingungen festgestellt werden. Dies kann automatisch durch eine entsprechende Sensorik am Elektrowerkzeug geschehen oder durch die Wahrnehmung eines Nutzers des Elektrowerkzeugs. Dementsprechend kann es im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass das Elektrowerkzeug nach Erkennung, dass wieder die ersten äußeren Bedingungen vorliegen, von sich aus, d.h. vorzugsweise automatisch, in den ersten Betriebszustand zurücckehrt, in dem der Motor mit der ersten Drehzahl n1 betrieben wird. Es kann im Sinne der Erfindung aber auch bevorzugt sein, dass der Nutzer zwischen einem ersten Betriebszustand mit einer Motordrehzahl n1 und einem zweiten Betriebszustand, der durch eine Motordrehzahl n2 gekennzeichnet ist, selbst wählen kann, beispielsweise indem er einen entsprechenden Schalter am Elektrowerkzeug betätigt oder freigibt.For the purposes of the invention, however, it can also be preferred to continue the operation of the power tool at the second motor speed n2, for example until a point in time at which the first external conditions are determined again. This can be done automatically by a corresponding sensor system on the power tool or by the perception of a user of the power tool. Accordingly, it can be preferred within the meaning of the invention that the power tool, after recognizing that the first external conditions are present again, of its own accord, ie preferably automatically, returns to the first operating state in which the motor is operated at the first speed n1. In the context of the invention, however, it can also be preferred that the user switches between a first operating state with an engine speed n1 and a second operating state that is determined by an engine speed n2 is marked, can choose himself, for example by activating or releasing a corresponding switch on the power tool.

Im Sinne der Erfindung ist mit dem Begriff "Boostfunktion" gemeint, dass ein Elektrowerkzeug für kurze Zeit oberhalb seiner eigentlichen Leistungsgrenze betrieben werden kann, um in diesem kurzen Betriebszeitraum, dem Boostmodus, mit einer besonders hohen, zumindest aber gleich hohen Leistung, die durch ein besonders hohes Drehmoment M gekennzeichnet ist, zu arbeiten. Ein Elektrowerkzeug im Boostmodus kann beispielsweise dazu verwendet werden, dünne, besonders harte Bestandteile eines Mauerwerks voneinander zu trennen. Es sind aber auch viele andere Arbeiten denkbar, bei denen einen Boostfunktion die Arbeit eines Nutzers wesentlich vereinfachen kann. Mit der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Möglichkeit zur Bereitstellung einer Boostfunktion für einen elektrisch kommutierten bürstenlosen Motor eines Elektrowerkzeugs vorgestellt.In the context of the invention, the term "boost function" means that a power tool can be operated for a short time above its actual performance limit in order to achieve a particularly high, but at least equally high, output in this short operating period, the boost mode particularly high torque M is characterized to work. A power tool in boost mode can be used, for example, to separate thin, particularly hard components of masonry from one another. However, many other types of work are also conceivable in which a boost function can significantly simplify the work of a user. With the present invention, in particular, a possibility for providing a boost function for an electrically commutated brushless motor of a power tool is presented.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Drehzahl des Motors in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen variabel einstellbar ist. Dadurch kann vorteilhafterweise auch ein Drehmoment des Elektrowerkzeugs verändert werden. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass bei einer Reduzierung der Drehzahl ein höheres Drehmoment erreicht und/oder eingestellt werden kann. Die Bereitstellung dieses höheren Drehmoments wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Boostfunktion bezeichnet. Vorzugsweise führt eine Reduzierung der Drehzahl zu einer Erhöhung des Drehmoments und eine Erhöhung der Drehzahl zu einer Reduzierung des Drehmoments des Elektrowerkzeugs. Insbesondere sind die beiden Größen "Drehmoment" und "Drehzahl" über folgend Relation miteinander verbunden: P = n • M • π / 30. Mit anderen Worten kann eine Aufteilung der vorzugsweise im Wesentlichen konstanten Leistung des Elektrowerkzeugs auf Grundlage der Formel P = n • M • π / 30 erfolgen.For the purposes of the invention, it is preferred that a speed of the motor can be variably set as a function of external conditions. As a result, a torque of the power tool can advantageously also be changed. In the context of the invention, it is particularly preferred that a higher torque can be achieved and / or set when the speed is reduced. The provision of this higher torque is preferably referred to as a boost function in the context of the invention. A reduction in the speed preferably leads to an increase in the torque and an increase in the speed to a reduction in the torque of the power tool. In particular, the two variables "torque" and "speed" are linked to one another via the following relation: P = n • M • π / 30. In other words, the preferably essentially constant power of the power tool can be divided on the basis of the formula P = n • M • π / 30 take place.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Elektrowerkzeug ein Schlitzgerät oder ein Trennschleifer ist, die üblicherweise in aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen mit einer fest eingestellten Motordrehzahl zur Verfügung gestellt werden. Es stellt eine Abkehr von Stand der Technik dar, nunmehr solche Gerätetypen auch mit unterschiedlichen und automatisch oder vom Anwender einstellbaren Drehzahlen und Drehmomenten bereitzustellen, um auf unterschiedliche Anwendungserfordernisse und Änderungen bei den äußeren Bedingungen besser und flexibler reagieren zu können.For the purposes of the invention, it is preferred that the power tool is a slitting device or a cut-off grinder, which are usually made available in embodiments known from the prior art with a fixed motor speed. It represents a departure from the state of the art to provide such device types with different speeds and torques that can be set automatically or by the user in order to be able to react better and more flexibly to different application requirements and changes in external conditions.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Elektrogeräte mit genau zwei unterschiedlichen Drehzahlmöglichkeiten bereitgestellt werden, so dass ein erster und ein zweiter Betriebszustand des Elektrowerkzeugs ermöglicht werden kann. Es kann aber im Sinne der Erfindung ebenfalls bevorzugt sein, dass ein Nutzer im Wesentlichen kontinuierlich bzw. fließend zwischen einer Vielzahl von Paarkombinationen aus Drehzahl und Drehmoment wählen kann. Beispielsweise sind auch drei, vier, fünf, sechs oder mehr Drehzahlmöglichkeiten bzw. Kombinationen aus Drehzahl und Drehmoment vorstellbar. Die Bereitstellung der unterschiedlichen Kombinationen aus Drehzahl und Drehmoment wird insbesondere durch die Auslegung des vorzugsweise bürstenlosen Motors erreicht. Wenn der Motor beispielsweise Lastpunkte bei gleicher Leistung von +10% an Drehmoment bedienen kann, so ist es zum Beispiel möglich, zwei Lastpunkte bereitzustellen. Dabei ist eine Drehmomentsteigerung von beispielsweise 10% für den Nutzer wahrnehmbar und sie wirkt sich typischerweise auch im Arbeitsfortschritt aus. Wenn eine Auslegung des Motors eine Steigerung des Drehmoments von mehr als +10% bedienen kann, so können beispielsweise auch drei oder mehr Kombinationen aus Drehzahl und Drehmoment bereitgestellt werden.It is preferred in the context of the invention that the electrical devices are provided with exactly two different speed options, so that a first and a second operating state of the electrical tool can be made possible. But it can in the sense of the invention It may also be preferred that a user can essentially continuously or fluently choose between a multiplicity of pair combinations of speed and torque. For example, three, four, five, six or more speed possibilities or combinations of speed and torque are also conceivable. The provision of the different combinations of speed and torque is achieved in particular through the design of the preferably brushless motor. If, for example, the motor can serve load points with the same output of + 10% torque, it is possible, for example, to provide two load points. The user can perceive an increase in torque of 10%, for example, and it typically also affects the progress of work. If a design of the motor can handle an increase in torque of more than + 10%, then, for example, three or more combinations of speed and torque can also be provided.

Mit der Verwendung von elektrisch kommutierten bürstenlosen Antrieben für Trennschleifer oder Schlitzgeräte ist es vorteilhafterweise möglich, die Leistung des Elektrowerkzeugs zu Gunsten eines höheren Drehmoments bei geringerer Drehzahl aufzuteilen. Die Erfindung stellt vorteilhafterweise eine Möglichkeit der Aktivierung der Boostfunktion durch den Anwender dar, wenn mehr Drehmoment für die effiziente Durchführung der Anwendung erforderlich ist. Dadurch kann vorteilhafterweise eine hohe Arbeits-Effizienz durch Anpassung der Leistungsaufteilung je nach Anwendungsbedingungen erreicht werden.With the use of electrically commutated brushless drives for cutoff grinders or slitting devices, it is advantageously possible to split the power of the power tool in favor of a higher torque at a lower speed. The invention advantageously represents a possibility of activating the boost function by the user when more torque is required for the efficient implementation of the application. As a result, a high level of work efficiency can advantageously be achieved by adapting the power distribution depending on the application conditions.

Im Kontext der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise möglichst hohe Drehzahlen bereitgestellt, so dass das Elektrogerät zur Bearbeitung eines durchschnittlichen Untergrundes über ein Mindestmaß an Drehmoment verfügt, um seine Aufgabe zu bewältigen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Schnittleistung des Elektrogeräts durch die Drehzahl bestimmt wird, wenn das Drehmoment ausreichend hoch ist.In the context of the present invention, the highest possible speeds are preferably provided so that the electrical device for processing an average subsurface has a minimum amount of torque in order to cope with its task. In the context of the invention, it is preferred that a cutting power of the electrical device is determined by the speed if the torque is sufficiently high.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur sind mögliche Kennlinien eines Motors eines Elektrowerkzeugs dargestellt.Further advantages of the invention emerge from the following description of the figures. In the figure, possible characteristics of a motor of a power tool are shown.

Es zeigt:

Fig 1
Ansicht möglicher Kennlinien für den Motor eines Elektrowerkzeugs
It shows:
Fig 1
View of possible characteristics for the motor of a power tool

Ausführungsbeispiel und Figurenbeschreibung:Embodiment and description of the figures:

Fig. 1 zeigt eine Ansicht möglicher Kennlinien für den Motor eines Elektrowerkzeugs. Dargestellt sind insbesondere eine erste Kennlinie und eine zweite Kennlinie, die einem Zusammenhang zwischen den Größen «Drehmoment» (horizontale Achse) und «Drehzahl» (vertikale Achse) entsprechen. Vorzugsweise entsprechen die beiden Kennlinien dem Verhältnis von Drehmoment und Drehzahl in unterschiedlichen Betriebszuständen des Elektrowerkzeugs. Beispielsweise kann die erste Kennlinie dem Standard-Betriebszustand bei idealen Randbedingungen entsprechen, während die zweite Kennlinie dem Boost-Betriebszustand des Elektrowerkzeugs entspricht, der insbesondere bei schwierigen äußeren Bedingungen eingestellt bzw. zugeschaltet werden kann. Es versteht sich, dass die in Fig. 1 dargestellten Kennlinien schematisiert und idealisiert wurden. Fig. 1 shows a view of possible characteristics for the motor of a power tool. In particular, a first characteristic curve and a second characteristic curve are shown, which correspond to a relationship between the variables “torque” (horizontal axis) and “speed” (vertical axis). The two characteristic curves preferably correspond to the ratio of torque and speed in different operating states of the power tool. For example, the first characteristic curve can correspond to the standard operating state under ideal boundary conditions, while the second characteristic curve corresponds to the boost operating state of the power tool, which can be set or switched on in particular under difficult external conditions. It goes without saying that the in Fig. 1 The characteristic curves shown have been schematized and idealized.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Leistung eines Elektrowerkzeugs von den physikalischen Größen Drehmoment und Motordrehzahl festgelegt wird. Der Zusammenhang zwischen Drehmoment und Drehzahl kann anhand von Diagrammen nachvollzogen werden, die Kennlinien enthalten, wie in Fig. 1 dargestellt. Diese Kennlinien ergeben sich vorzugsweise aus Punkten des Diagramms, die je einer Drehzahl und einem Drehmoment entsprechen. Die Punkte, die eine Kombination von Drehmoment und Drehzahl angeben, können auch als Arbeitspunkte des Elektrowerkzeugs bzw. seines Motors bezeichnet werden. Durch die vorliegende Erfindung kann das Drehmoment eines Elektrowerkzeugs vorteilhafterweise von niedrigen Werten (Kennlinie 1) zu höheren Werten (Kennlinie 2) verschoben werden. Dies geht vorzugsweise einher mit einer Abnahme der Motordrehzahl, da die beiden Größen Drehmoment und Motordrehzahl vorzugsweise über die Relation P = n • M • π / 30 miteinander verknüpft sind (P: Leistung des Elektrowerkzeugs, n: Motordrehzahl, M: Drehmoment). Die Verschiebung des Drehmoments hin zu höheren Werten erfolgt im Kontext der vorliegenden Erfindung insbesondere als Reaktion auf geänderte äußere Bedingungen, die den Betrieb des Elektrowerkzeugs beeinflussen können. Beispielsweise kann der zweite Betriebszustand ("Boostmodus") mit dem höheren Drehmoment bei schwierigeren Umgebungsbedingungen aktiviert werden, während der erste Betriebszustand mit dem niedrigeren Drehmoment bei normalen oder im Wesentlichen idealen Bedingungen am Elektrogerät eingestellt wird.For the purposes of the invention, it is preferred that the power of a power tool is determined by the physical quantities of torque and engine speed. The relationship between torque and speed can be understood using diagrams that contain characteristic curves, as in Fig. 1 shown. These characteristics are preferably obtained from points in the diagram that each correspond to a speed and a torque. The points that indicate a combination of torque and speed can also be referred to as the operating points of the power tool or its motor. With the present invention, the torque of a power tool can advantageously be shifted from low values (characteristic curve 1) to higher values (characteristic curve 2). This is preferably accompanied by a decrease in the motor speed, since the two variables torque and motor speed are preferably linked via the relation P = n • M • π / 30 (P: power of the electric tool, n: motor speed, M: torque). The shift in the torque to higher values takes place in the context of the present invention in particular as a reaction to changed external conditions which can influence the operation of the power tool. For example, the second operating state (“boost mode”) with the higher torque can be activated under more difficult ambient conditions, while the first operating state with the lower torque is set on the electrical device under normal or essentially ideal conditions.

Es war für die Fachwelt überraschend, dass für einen elektrisch kommutierten bürstenlosen Motor eines Elektrowerkzeugs die Arbeits-Kennlinie in einem Drehzahl-/Drehmoment-Diagramm auf die beschriebene Weise verschoben werden kann. Die Verschiebung der Kennlinie wird in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet. Der vertikale, nach unten zeigende Pfeil in der linken Bildhälfte stellt die Reduzierung der Drehzahl dar, der mit dem Wechsel des Betriebszustands von erstem zu zweiten Betriebszustand einhergehen kann. Beispielsweise kann dieser Wechsel dem Umschalten von einem Normalbetrieb des Elektrowerkzeugs in einen Boostbetrieb entsprechen. Der schräg verlaufende, gestrichelte Pfeil symbolisiert vorzugsweise die Erhöhung des Drehmoments beim Umschalten des Elektrowerkzeugs von einem ersten in einen zweiten Betriebszustand, beispielsweise beim Umschalten von einem Normal- in einen Boostbetrieb des Elektrowerkzeugs.It was surprising to experts that the working characteristic curve in a speed / torque diagram can be shifted in the manner described for an electrically commutated brushless motor of a power tool. The shift of the characteristic is shown in Fig. 1 indicated by the arrows. The vertical arrow pointing down in the left half of the picture represents the reduction in speed that can be associated with the change in the operating state from the first to the second operating state. For example, this change can correspond to switching from normal operation of the power tool to boost operation. The inclined, dashed arrow preferably symbolizes the increase in torque when switching the power tool from a first to a second operating state, for example when switching from normal to boost mode of the power tool.

Claims (9)

Verfahren zur Bereitstellung einer Boostfunktion für ein Elektrowerkzeug, wobei das Elektrowerkzeug einen Motor aufweist,
umfassend die folgenden Schritte: a) Betrieb des Elektrowerkzeugs in einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Drehzahl n1 des Motors bei ersten äußeren Bedingungen, b) Feststellen von zweiten äußeren Bedingungen, die sich von den ersten äußeren Bedingungen unterscheiden, c) Einstellung eines zweiten Betriebszustand des Elektrowerkzeugs durch Einstellung einer zweiten Drehzahl n2 des Motors als Reaktion auf die geänderten äußeren Bedingungen.
Method for providing a boost function for a power tool, wherein the power tool has a motor,
comprising the following steps: a) Operation of the power tool in a first operating state with a first speed n1 of the motor under first external conditions, b) Establishing second external conditions that differ from the first external conditions, c) Setting a second operating state of the power tool by setting a second speed n2 of the motor in response to the changed external conditions.
Elektrowerkzeug mit einem Motor
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster oder eine zweiter Betriebszustand des Elektrowerkzeugs durch eine Einstellung einer ersten oder einer zweiten Drehzahl des Motors einstellbar ist, wobei die Einstellung der ersten oder zweiten Motordrehzahl in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen erfolgt.
Power tool with a motor
characterized in that
a first or a second operating state of the power tool can be set by setting a first or a second speed of the motor, the setting of the first or second motor speed taking place as a function of external conditions.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Drehzahl des Motors in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen variabel einstellbar ist.
Power tool according to Claim 2
characterized in that
a speed of the motor can be variably adjusted as a function of external conditions.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 2 oder 3
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Leistungsaufteilung auf Grundlage der Formel P = n • M • π / 30 erfolgt, wobei der Buchstabe P für die Leistung des Elektrowerkzeugs, der Buchstabe n für die Drehzahl des Motors und der Buchstabe M für das Drehmoment steht.
Power tool according to Claim 2 or 3
characterized in that
The power is split based on the formula P = n • M • π / 30, where the letter P stands for the power of the power tool, the letter n for the speed of the motor and the letter M for the torque.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4
dadurch gekennzeichnet, dass
der Motor ein elektrisch kommutierter bürstenloser Motor ist.
Power tool according to one of Claims 2 to 4
characterized in that
the motor is an electrically commutated brushless motor.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5
dadurch gekennzeichnet, dass
das Elektrowerkzeug ein Schlitzgerät oder ein Trennschleifer ist.
Power tool according to one of Claims 2 to 5
characterized in that
the power tool is a slitter or a power cutter.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6
dadurch gekennzeichnet, dass
das Elektrowerkzeug eine Schaltvorrichtung zur Einstellung des Betriebszustandes umfasst.
Power tool according to one of Claims 2 to 6
characterized in that
the power tool comprises a switching device for setting the operating state.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 7
dadurch gekennzeichnet, dass
das Elektrowerkzeug eine Steuervorrichtung zur automatischen Einstellung des Betriebszustandes durch das Elektrowerkzeug selbst umfasst.
Power tool according to one of Claims 2 to 7
characterized in that
the power tool comprises a control device for automatically setting the operating state by the power tool itself.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 8
dadurch gekennzeichnet, dass
das Elektrowerkzeug eine Sensorik umfasst, mit der die äußeren Bedingungen ermittelt werden können.
Power tool according to one of Claims 2 to 8
characterized in that
the power tool includes a sensor system with which the external conditions can be determined.
EP20151128.4A 2020-01-10 2020-01-10 Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor Withdrawn EP3848160A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20151128.4A EP3848160A1 (en) 2020-01-10 2020-01-10 Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20151128.4A EP3848160A1 (en) 2020-01-10 2020-01-10 Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3848160A1 true EP3848160A1 (en) 2021-07-14

Family

ID=69157698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20151128.4A Withdrawn EP3848160A1 (en) 2020-01-10 2020-01-10 Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP3848160A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4289534A1 (en) * 2022-06-07 2023-12-13 Hilti Aktiengesellschaft Method for operating a machine tool with different device and motor characteristics

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009041878A1 (en) * 2009-09-07 2011-03-10 C. & E. Fein Gmbh Controllable DC motor with modified characteristic curve
US20140242890A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Robert Bosch Gmbh Handheld Power Tool
DE102015217053A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-09 Robert Bosch Gmbh Hand tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009041878A1 (en) * 2009-09-07 2011-03-10 C. & E. Fein Gmbh Controllable DC motor with modified characteristic curve
US20140242890A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Robert Bosch Gmbh Handheld Power Tool
DE102015217053A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-09 Robert Bosch Gmbh Hand tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4289534A1 (en) * 2022-06-07 2023-12-13 Hilti Aktiengesellschaft Method for operating a machine tool with different device and motor characteristics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1773213B1 (en) Surgical machine
DE102013212546A1 (en) Hand machine tool operating device
DE10350117A1 (en) Hydraulic-drive vehicle, such as wheel loader, used for ground excavation, has hydraulic motor whose change of maximum driving force is enabled as oil discharged from hydraulic pump is supplied to hydraulic motor
WO2011124346A2 (en) Method for controlling an optimal operating point in a synchronous machine and inverter-fed synchronous machine
DE102010015173A1 (en) Method for operating a ground milling machine with a height-adjustable milling drum
EP2522978B1 (en) Test stand for dynamic tests for combustion engines and method for operating such a test stand
WO2016173941A1 (en) Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling
EP3848160A1 (en) Method for providing boost function for an electric tool, and electric tool with motor
DE10145465B4 (en) Floor cutter
EP1867037B1 (en) Device for controlling an electromechanical power converter, particularly of an electric motor
EP2874547B1 (en) Drive control device and method for a surgical motor system
DE4442151A1 (en) Circuit arrangement for controlling an electronically commutated motor
EP3756823A1 (en) Machine tool and method for detecting the condition of a machine tool
DE102019209851A1 (en) Hand machine tool with an electronically commutated motor
EP3313654B1 (en) Method for calculating a usage figure for a pressing tool in a joining press
DE602004009946T2 (en) AUTOMATIC BREAD CUTTING MACHINE
EP3890177B1 (en) Intermediate circuit inverter and control device for an intermediate circuit inverter
DE3909042A1 (en) ELECTRIC ACTUATOR
DE102015211700A1 (en) Hand tool
EP3001497A1 (en) Intelligent charge stop
EP3774316A1 (en) Press drive with energy recovery
EP2843491A1 (en) Positioning with energy and/or time optimisation
EP4079456A1 (en) Machine tool and method for operating a machine tool
EP3737474B1 (en) Method for operating a working device or rescue device, and working device or rescue device
EP1797635A1 (en) Device for the incremental control of a direct-current motor for the cooling fan of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
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 HAS BEEN PUBLISHED

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

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: 20220115