WO2009156005A1

WO2009156005A1 - Verfahren zum betrieb einer werkzeugmaschine mit kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2009156005A1
Application number: PCT/EP2008/066318
Authority: WO
Inventors: Willy Braun; Juergen Lennartz
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-12-30
Also published as: US20110139471A1; US8905153B2; EP2303514B1; DE102008002594A1; CN102076465A; RU2011101775A; EP2303514A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer elektrisch betreibbaren Handwerkzeugmaschine, die mindestens eine Werkzeugantriebswelle (23, 323, 623) zum direkten oder indirekten drehenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs aufweist, vorgeschlagen. Das Einsatzwerkzeug ist dabei in einem, mit der Werkzeugantriebswelle (23, 323, 623) verbundenen, insbesondere lösbar mit der Werkzeugmaschine verbundenen, Werkzeughalter aufgenommen. Die Werkzeugantriebswelle (23, 323, 623) ist über eine Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) mit einer Antriebsvorrichtung (14, 314, 614) koppelbar. Die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) weist dabei mindestens zwei unterschiedliche, vorzugsweise durch einen Bediener wählbare Grenzdrehmomente auf. Bei einem Wechsel des Einsatzwerkzeuges und/oder bei einem Wechsel des Werkzeughalters wird die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) auf ein niedrigeres Grenzdrehmoment, insbesondere das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment zurückgestellt.

Description

Titel

Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine mit Kupplungsvorrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere eine elektrisch betreibbare Handwerkzeugmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Werkzeugmaschinen, welche mindestens einem Drehantrieb von Einsatzwerkzeugen dienen, weisen üblicherweise Überrastkupplungen auf, welche ein auf das Einsatzwerkzeug wirkendes Drehmoment auf ein bestimmtes, vorgewähltes Grenzdrehmoment begrenzen. Insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen mit leistungsstarken Drehantrieben wie z.B. Bohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen oder Bohr-/Kombihämmern kommt dem vorgewählten Grenzdrehmoment und damit der Überrastkupplung eine erhebliche Bedeutung bei der Unfallvermeidung zu. Üblicherweise stellt das vorgewählte Grenzdrehmoment dabei einen Kompromiss zwischen einer möglichst geringen Drehmomentbelastung des Einsatzwerkzeugs, der Werkzeugmaschine und/oder eines Bedieners und einem möglichst hohen Arbeitsdrehmoment zur Verwendung großer Werkzeugdurchmesser des Einsatzwerkzeugs dar.

Um unterschiedlichen Arbeitssituationen gerecht zu werden, bieten sich Überrastkupplungen oder Kupplungsvorrichtungen mit einstellbaren Grenzdrehmomenten an. Aus DE 43 04 899 A1 ist ein Bohrhammer als Beispiel einer Handwerkzeugmaschine bekannt, bei dem in der Getriebevorrichtung zwischen einer Antriebsquelle und einer drehend antreibbaren Werkzeugaufnahme mindestens zwei separate Kupplungen vorgesehen sind. Die Kupplungen weisen dabei unterschiedliche Grenzdrehmomente auf und können durch den Bediener unabhängig voneinander in Eingriff gebracht werden, so dass bei der Benutzung des Bohrhammers unterschiedliche Grenzdrehmomente wirksam werden können.

Daneben sind bereits verschiedene Ausführungsformen von zweistufigen Kupplungsvorrichtungen bekannt. So ist aus DE 38 32 302 C1 eine Kupplungsvorrichtung mit zwei koppelbaren, seriell auf einer Welle angeordneten Überrastkupplungen bekannt. Die Überrastkupplungen werden dabei über einen schaltbaren, axial verschieblichen Stift, welcher in einem radial äußeren Bereich der Überrastkupplungen angeordnet ist, wahlweise miteinander verbunden und/oder an einem Gehäuse festgelegt, so dass bezogen auf die Welle unterschiedliche Grenzdrehmomente wirksam werden. Aus DE 101 30 520 A1 ist weiterhin eine Kupplungsvorrichtung mit einer Überrastkupplung für Handwerkzeugmaschinen bekannt, bei der über ein Steuerelement das Grenzdrehmoment der Überrastkupplung eingestellt werden kann. Die Überrastkupplung weist dazu radiale angeordnete, auf eine Vorspannkraft eingestellte Federelemente zur Erzeugung eines Überrastdrehmoments auf, deren Vorspannkraft über Steuerelement veränderbar ist.

Den im Vorhergehenden beschriebenen Werkzeugmaschinen ist dabei folgendes Verfahren zum Betrieb gemein: Stellt ein Bediener fest, dass für einen günstigeren Arbeitsfortschritt ein anderes Grenzdrehmoment der Überlastkupplung erforderlich ist, so stellt der Bediener das geeignete Grenzdrehmoment an einer Betätigungseinrichtung der Überlastkupplung ein. Dies gilt bei erforderlichem höherem Grenzdrehmoment genauso wie bei erforderlichem niedrigerem Grenzdrehmoment. So dass in beide Schaltrichtung ein manueller Eingriff erforderlich ist. Insbesondere bei längerer Arbeitsunterbrechung und/oder nach einem Wechsel des Einsatzwerkzeugs mit einem niedrigeren erforderlichen Grenzdrehmoment als dem aktuell eingestellten Grenzdrehmoment kann es dabei zu unerwünschten Auswirkungen des hohen Grenzdrehmomentes kommen.

Üblicherweise ist auch bei der Verwendung sehr leistungsstarker Werkzeugmaschinen ein sehr hohes Arbeitsdrehmoment nur in relativ wenigen Anwendungsfällen notwendig. In den weitaus häufigsten Anwendungen kann mit relativ geringem Arbeitsdrehmoment ein sehr gutes Arbeitsergebnis erreicht werden. Zur Steigerung der Bedienerfreundlichkeit ist daher eine automatische Rückstellung auf ein niedrigeres Arbeitsdrehmoment vorteilhaft. Aus WO 2004/024398 A1 ist es dazu ein Bohrhammer mit einer zweistufigen Kupplungsvorrichtung bekannt, bei dem eine automatische Rücksetzung der Kupplungsvorrichtung auf das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment ausgelöst wird, sobald der Bohrhammer von der Netzspannung getrennt wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass der Wechsel eines Einsatzwerkzeugs und/oder eines wechselbaren Werkzeughalters als Indikator für ein wahrscheinlich unterschiedliches notwendiges Grenzdrehmoment der Kupplungsvorrichtung genutzt wird.

Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass mögliche Beschädigungen eines weniger stabilen - weil z.B. kleineren Einsatzwerkzeugs - durch ein zu hohes anliegendes Grenzdrehmoment durch die automatische Rückstellung auf ein niedrigeres, vorzugsweise auf das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment vermieden werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die automatische Rückstellung auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei Grenzdrehmomente der Kupplungsvorrichtung der Werkzeugmaschine.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. In einer kostengünstigen Ausführung sind mindestens zwei unterschiedliche, vorzugsweise durch einen Bediener wählbare, Grenzdrehmomente MG1 , MG2 für die Kupplungsvorrichtung vorgesehen.

In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kupplungsvorrichtung bei einem Wechsel des Einsatzwerkzeugs und/oder bei einem Wechsel des Werkzeughalters auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei

Grenzdrehmomente MGMin zurückgestellt. Die Rückstellung erfolgt dabei bevorzugt automatisch.

In einer weiteren, komfortablen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch Betätigung eines ersten Betätigungselements zur Entnahme des Einsatzwerkzeugs aus dem Werkzeughalter eine Rückstellung der Kupplungsvorrichtung bewirkt. Insbesondere wird eine automatische Rückstellung auf das niedrigstmöglicher der mindestens zwei Grenzdrehmomente bewirkt.

Wird beim Einsetzen eines Einsatzwerkzeugs in den Werkzeughalter die Kupplungsvorrichtung zurückgestellt, so lässt sich auf diese Weise eine besonders komfortable und robuste Ausführung realisieren. In einer besonders bevorzugten Ausführung wird beim Einsetzen des Einsatzwerkzeugs die Kupplungsvorrichtung automatisch auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei Grenzdrehmomente zurückgestellt.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung wird bei einer Betätigung eines zweiten Betätigungselements zum Wechsel des wechselbaren Werkzeughalters eine automatische Rückstellung der Kupplungsvorrichtung bewirkt. Insbesondere wird eine automatische

Rückstellung auf das niedrigstmöglicher der mindestens zwei Grenzdrehmomente bewirkt.

Stellt eine Drehmomentwahlvorrichtung der Kupplungsvorrichtung in einer Ausgangsposition das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment ein, so wird ein besonders effiziente Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht. In einer besonders robusten Ausführung ist die Drehmomentwahlvorrichtung in der aktuell gewählten Schaltposition arretierbar.

Eine sehr flexiblen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch folgende Schritte aus: eine Entnahme und/oder ein Einsetzen und/oder einen Wechsel eines Einsatzwerkzeugs im Werkzeughalter und/oder des wechselbaren Werkzeughalters wird detektiert und auf die Drehmomentwahlvorrichtung, welche an der Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, wird derart eingewirkt, o dass die Drehmomentwahlvorrichtung in ihre Ausgangsposition zurückgestellt wird.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kupplungsvorrichtung bei einer Unterbrechung der Spannungsversorgung der Werkzeugmaschine zurückgestellt wird. Insbesondere wird die Kupplungsvorrichtung automatisch auf das niedrigstmöglicher der mindestens zwei Grenzdrehmomente zurückgestellt.

In andere Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens ein optischer, akustischer und/oder haptischer Signalgeber, welcher an der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, bei Anliegen eines anderen als des niedrigstmöglichen Grenzdrehmoments an der Kupplungsvorrichtung aktiviert.

Weitere Vorteile, Abwandlungen und Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer als erstes Ausführungsbeispiel in der Seitenansicht Fig. 2 eine Detailvergrößerung des Bohrhammers auf Fig. 1

Fig. 3a eine Aufsicht auf eine Kupplungsvorrichtung längs der Schnittlinie A - A aus Fig. 1 Fig. 3b eine Aufsicht auf eine alternative Kupplungsvorrichtung analog zu Fig. 3a Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel in der vergrößerten Seitenansicht

Fig. 5 ein Ablaufschema des vorgeschlagenen Verfahrens zum Betrieb einer Werkzeugmaschine

Fig. 6 ein Ablaufschema einer Variante des Verfahrens nach Fig. 5 Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Bohrhammers 10 als erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, insbesondere einer erfindungsgemäßen elektrisch betreibbaren Handwerkzeugmaschine. In einem Gehäuse 12 des Bohrhammers 10 ist eine Antriebsvorrichtung 14 zum drehenden und/oder schlagenden Antrieb eines hier nicht dargestellten, in einem stirnseitig am Gehäuse 12 angeordneten Werkzeughalter 16 aufgenommenen Einsatzwerkzeugs vorgesehen. Die Antriebsvorrichtung 14 weist einen Elektromotor 18 als Antriebseinheit 19, eine Getriebevorrichtung 20 und eine, als ein Hammerrohr 22 ausgeführte, Werkzeugantriebswelle 23 auf. An einem, der Antriebseinheit 19 abgewandten Endbereich 22a des Hammerrohrs 22 ist der

Werkzeughalter 16 angeordnet und drehfest, vorzugsweise lösbar, insbesondere wechselbar mit dem Endbereich 22a des Hammerrohrs 22 verbunden. Das Hammerrohr 22 ist dabei drehbar im Gehäuse 12 gelagert aufgenommen. In der Ausführung nach Fig. 1 ist das Hammerrohr 22 in einem als Getriebeträger 24 ausgebildeten Innengehäuse 25 aufgenommen und drehbar gelagert. Das Innengehäuse 25 ist seinerseits gehäusefest im Gehäuse 12 aufgenommen.

Der Elektromotor 18 weist gemäß Fig. 1 eine Motorwelle 26 auf, an deren freien Ende 27 ein Abtriebsritzel 28 vorgesehen ist. Die Motorwelle 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel unter einem Winkel, insbesondere rechtwinklig zu einer Hauptachse 30 des Hammerrohrs 22 angeordnet. Die geometrische Anordnung der Motorwelle 26 ist dabei aber nicht erfindungswesentlich. Vielmehr kann eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine auch parallel zur Werkzeugantriebswelle 23 orientierte Anordnungen der Motorwelle 26 aufweisen.

Das Abtriebsritzel 28 ist mit dem Hammerrohr 22 über die Getriebevorrichtung 20 derart wirkverbunden, dass das Hammerrohr 22 durch eine Drehbewegung des Abtriebsritzels 28 drehend antreibbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Werkzeugmaschine nach Fig. 1 umfasst die Getriebevorrichtung 20 eine erste Getriebestufe 32. Die erste Getriebestufe 32 wird auf einer Eingangsseite 32a durch das Abtriebsritzel 28 und auf einer Ausgangsseite 32b durch ein erstes Stirnrad 34 gebildet, welches mit dem Abtriebsritzel 28 kämmt. Das erste Stirnrad 34 ist auf einer parallel zur Motorwelle 26 angeordneten Übertragungswelle 36 angeordnet und vorzugsweise drehfest mit dieser verbunden. Die Übertragungswelle 36 ist drehbar im Getriebeträger 24 gelagert.

Auf der Übertragungswelle 36 ist ein zweites Stirnrad 38 vorgesehen, welches vorzugsweise drehfest mit der Übertragungswelle 36 verbunden ist. Das zweite Stirnrad 38 ist Teil einer zweiten Getriebestufe 40, wobei das zweite Stirnrad 38 als eine Eingangsseite 40a der zweiten Getriebestufe 40 wirkt. Das zweite Stirnrad 38 kämmt mit einem Kupplungsstirnrad 42 einer Kupplungsvorrichtung 44. Das Kupplungsstirnrad 42 bildet so eine Ausgangsseite 40b der zweiten Getriebestufe 40.

Die Kupplungsvorrichtung 44 ist als eine Überrastkupplung, insbesondere als eine mindestens zweistufige Überrastkupplung 45 ausgeführt. Wie weiter unten noch eingehender beschrieben wird, ist die Kupplungsvorrichtung 44, 45 als einstellbare Kupplungsvorrichtung 44, 45 ausgeführt. Das Kupplungsstirnrad 42 ist auf einer parallel zur Übertragungswelle 36 angeordneten Kupplungswelle 46 angeordnet und frei drehbar auf dieser gelagert. Das Kupplungsstirnrad 42 ist als hohler Scheibenkranz 48 ausgebildet, in dem ein Kupplungsmechanismus 50 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 angeordnet ist. Die Kupplungsvorrichtung 44, 45 umfasst ein, als ein Kegelrad 52 ausgeführtes Abtriebsrad 54, welches auf der Kupplungswelle 46 angeordnet ist. In einem geschlossenen Zustand der Kupplungsvorrichtung 44, 45 ist das Kupplungsstirnrad 42 mit dem Abtriebsrad 52, 54 derart wirkverbunden, dass eine Drehbewegung des Kupplungsstirnrads 42 auf das Abtriebsrad 52, 54 übertragen wird. Am Hammerrohr 22 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schalthülse 56 angeordnet. Die Schalthülse 56 ist drehfest und axial verschieblich mit dem Hammerrohr 22 verbunden. An einer äußeren Mantelfläche 58 der Schalthülse 56 ist ein Kegelrad 60 angeordnet und vorzugsweise drehfest mit der Schalthülse 56 verbunden. Die Schalthülse 56 weist bezüglich einer Axialverschiebung V eine erste Schaltposition und mindestens eine weitere, zweite Schaltposition auf. In der ersten Schaltposition ist die Schalthülse 56 derart axial positioniert, dass das Kegelrad 60 mit dem Kegelrad 52 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 in Eingriff ist, so dass eine Drehbewegung des Kegelrads 52 auf das Kegelrad 60 übertragen wird. Dadurch wird ein Drehantrieb des Hammerrohrs 22 bewirkt. Diese Schaltposition ist in Fig. 1 dargestellt. In der zweiten, nicht dargestellten Schaltposition ist die Schalthülse 56 derart axial positioniert, dass das Kegelrad 60 mit dem Kegelrad 52 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 außer Eingriff ist, wodurch der Drehantrieb des Hammerrohrs 22 deaktiviert ist.

Ist die Schalthülse 56 in der ersten Schaltposition, so kann die im Vorhergehenden beschriebene Anordnung eine Drehbewegung der Motorwelle 26 auf das Hammerrohr 22 und damit auf den Werkzeughalter 16 und das darin aufgenommene, hier nicht dargestellte Einsatzwerkzeug übertragen.

Darüber hinaus umfasst die Getriebevorrichtung 20 des Bohrhammers 10 des Ausführungsbeispiels einen Schlagwerksantrieb 62 zum Antrieb eines Schlagwerks 64. Im vorliegenden Beispiel ist das Schlagwerk 64 als ein Luftpolsterschlagwerk ausgeführt. In der hier gezeigten Ausführung ist der Schlagwerksantrieb 62 als Exzenterantrieb 66 ausgeführt. Im vorliegenden Beispiel weist dazu das erste Stirnrad 34 einen, in einem radialen Abstand zur Übertragungswelle 36 angeordneten Exzenterpin 68 auf. Das erste Stirnrad 34 wirkt so als Exzenterrad 70. Über ein Pleuel 72 oder eine Kurbelstange 73 ist ein Schlagwerkskolben 74 des Schlagwerks 64 mit dem Exzenterpin 68 wirkverbunden und durch diesen antreibbar.

Es sind jedoch auch Ausführungen des Exzenterantriebs 66 möglich, bei welchen ein separates Exzenterrad 70 vorgesehen ist, welches wahlweise auch auf der Übertragungswelle 36 angeordnet ist oder durch mindestens eine weitere Getriebestufe angetrieben wird. Auch ist es möglich anstelle des Exzenterrades 70 eine Exzenterwelle oder Kurbelwelle einzusetzen. Darüber hinaus ist die Art des Schlagwerksantriebs 62 nicht erfindungswesentlich, so dass andere, dem Fachmann bekannte Schlagwerksantriebe wie z.B. Taumelfingerantriebe, Koaxialantriebe, Kipphebel- oder Schubstangenantriebe in einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine eingesetzt werden können.

Der Schlagwerkskolben 74 ist axial verschieblich in einem hinteren Endbereich 76 des Hammerrohrs 22 angeordnet. In Richtung auf den Werkzeughalter 16 zu ist vor dem Schlagwerkskolben 74 ein Luftpolster 78 und ein ebenfalls im Hammerrohr 22 axial verschieblicher Schläger 80 vorgesehen. Im vorliegenden Beispiel weist der Bohrhammer 10 weiters einen axial verschieblich im Hammerrohr 22 vor dem Schläger 80 angeordneten Zwischendöpper 82 auf.

Wird der Schlagwerkskolben 74 durch den Schlagwerksantrieb 62 zu einer oszillierenden Axialbewegung im Hammerrohr 22 angetrieben, so überträgt der, in bekannter Weise durch das Luftpolster 78 als Luftfeder angetriebene Schläger 80 Schlagimpulse auf den Zwischendöpper 82, welcher die Schlagimpulse wiederum an ein Einsteckende 83 eines Einsatzwerkzeugs übertragen kann. Da weder der exakte Aufbau noch die damit verbundene genaue Wirkungsweise des Schlagwerks 64 erfindungswesentlich sind, wird der Fachmann an dieser Stelle auf die einschlägig bekannte Literatur verwiesen.

In Fig. 2 ist der Bereich der Kupplungsvorrichtung 44, 45 des Bohrhammers 10 aus Fig. 1 als Beispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine vergrößert dargestellt. Der

Kupplungsmechanismus 50 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 weist eine erste und eine zweite Kupplungsscheibe 84, 85 auf, welche entlang der Kupplungswelle 46 übereinander liegend im Scheibenkranz 48 aufgenommen sind. Der Scheibenkranz 48 weist an einer inneren Mantelfläche 86 Rastvertiefungen 88 auf, wie sie am besten in Fig. 3a oder Fig. 3b zu sehen sind. Die Rastvertiefungen 88 weisen dabei ein in Umfangsrichtung gerichtetes Rastprofil 89 auf und erstrecken sich parallel zu Kupplungswelle 46 in axialer Richtung.

Die Fig. 3a und 3b zeigen dazu zwei unterschiedliche Ausführungsformen, die sich in der Ausführung des Rastprofils 89 und der Anzahl der Rastvertiefungen 88 unterscheiden. Zu der Anzahl der Rastvertiefungen 88 korrespondierend sind in den Kupplungsscheiben 84, 85 zum Außendurchmesser hin offene Radialnuten 90 vorgesehen. Im inneren Radialbereich zu einer zentralen Bohrungen hin sind die Radialnuten 90 durch einen inneren Haltering 91 abgeschlossen. In jeder Radialnut 90 ist ein als Schraubenfedern ausgeführtes Federelement 92 und ein, in Richtung auf den Aussendurchmesser vor dem Federelement 92 angeordnetes Rastelement 94 aufgenommen. Bevorzugt ist das Rastelement 94 als Zylinderstift oder Kugel ausgeführt. Das Federelement 92 ist dabei derart vorgespannt, dass das Rastelement 94 mit einer definierten Rastkraft FR gegen die innere Mantelfläche 86 des Scheibenkranzes 48, insbesondere in die Rastvertiefung 88 gedrückt wird.

Die Anzahl von Rastvertiefungen 88 und von korrespondierenden Radialnuten 90 kann dabei frei gewählt werden. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Anzahl von Rastvertiefungen 88 und die Anzahl der Radialnuten 90 von einander abweichen. Vorzugsweise wird jedoch eine radialsymmetrische Anordnung von Rastvertiefungen 88 und Radialnuten 90 über den Umfang gewählt. Durch die Radialsymmetrie wird eine möglichst gleichmäßige Belastung des Kupplungsmechanismus 50 erzielt. Die in Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungen weisen acht bzw. vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Rastvertiefungen 88 und Radialnuten 90 auf. In der Kupplungswelle 46 ist ein axial verschieblicher Steuerschieber 96 einer

Drehmomentwahlvorrichtung 97 angeordnet. Die Kupplungswelle 46 ist dazu als einseitig offenes Hohlrohr 98 ausgebildet, an dessen vorzugsweise geschlossenem Ende 100 das Kegelrad 52 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 angeordnet, vorzugsweise angeformt ist. Das Hohlrohr 98 ist über Lagerungen drehbar im Getriebeträger 24 gelagert. Der Steuerschieber 96 weist mindestens einen vorzugsweise zwei oder mehrere, radial nach außen weisende Steuerflügel 102 auf. Diese Steuerflügel 102 ragen mit einem freien Ende 104 durch korrespondierende Steuernuten 106, welche im Hohlrohr 98 vorgesehen sind. Der inneren Halteringe 91 , 91 a der Kupplungsscheiben 84, 85 weisen an ihrer Mantelfläche ihrer Innendurchmesser eine Anzahl von Aufnahmennuten 108, 109 zur Aufnahme der freien Enden 104 der Steuerflügel 102 auf. Die Anzahl der Aufnahmenuten 108, 109 ist dabei mindestens gleich der Anzahl der Steuerflügel 102 des Steuerschiebers 96. Die freien Enden 104 der Steuerflügel 102 können durch axiales Verschieben des Steuerschiebers 96 wahlweise mit den Aufnahmenuten 108, 109 einer der beiden Kupplungsscheiben 84, 85 in Eingriff gebracht werden. Dabei befindet sich der Steuerschieber 96 in einer ersten axialen Steuerposition SP1 , wenn die Steuerflügel 102 mit den Aufnahmenuten 108 der ersten

Kupplungsscheibe 84 in Eingriff stehen. In einer zweiten axialen Steuerposition SP2 sind die Steuerflügel 102 mit den Aufnahmenuten 109 der zweiten Kupplungsscheibe 85 in Eingriff.

In einer bevorzugten Ausführung können die freien Enden 104 der Steuerflügel 102 in einer axialen Zwischenposition des Steuerschieber 96 auch gleichzeitig mit den Aufnahmenuten 108, 109 der beiden Kupplungsscheiben 84, 85 in Eingriff gebracht werden. Durch den

Eingriff der freien Enden 104 der Steuerflügel 102 in die Aufnahmenuten 108, 109 wird die jeweilig zugehörige Kupplungsscheibe 84, 85 drehfest mit dem Hohlrohr 98 und damit der Kupplungswelle 46 verbunden.

Im Weiteren soll der Einfachheit halber nur die Variante ohne axiale Zwischenposition des Steuerschiebers 96 betrachtet werden. Wie bereits oben angedeutet werden die Rastelemente 94 durch die vorgespannten Federelemente 92 mit der Rastkraft FR in die Rastvertiefungen 88 des Scheibenkranzes 48 gedrückt. Dadurch stellt sich ein zur Rastkraft proportionales Grenzdrehmoment MG zwischen dem Scheibenkranz 48 und dem, über den Steuerschieber 96 mit der jeweiligen Kupplungsscheibe 84, 85 drehfest verbundenen Hohlrohr 98 ein. Das wirksame Grenzdrehmoment MG hängt dabei im Wesentlichen von dem Wert der Rastkraft FR, der Anzahl von Paaren aus Radialnuten 90 und Rastvertiefungen 88 der Kupplungsscheibe 84, 85 und der geometrischen Gestalt der Rastvertiefungen 88 und/oder der Rastelemente 94 ab.

Durch entsprechende Wahl dieser Parameter kann für die erste Kupplungsscheibe 84 ein erstes wirksames Grenzdrehmoment MG1 vorgesehen werden, welches von einem wirksamen zweiten Grenzdrehmoment MG2 der zweiten Kupplungsscheibe 85 abweicht. Vorzugsweise ist dabei das erste Grenzdrehmoment MG1 kleiner als das zweite Grenzdrehmoment MG2 ausgeführt. Ist das erste Grenzdrehmoment MG1 das niedrigste mit der Kupplungsvorrichtung 44, 45 einstellbare Grenzdrehmoment MG kann auch vom niedrigstmöglichen Grenzdrehmoment MGmin gesprochen werden.

Bei der Kupplungsvorrichtung 44, 45 des erfindungsgemäßen Bohrhammers 10 aus Fig. 2 ist der Steuerschieber 96 in der zweiten Steuerposition dargestellt, so dass das zweite Grenzdrehmoment MG2 im dargestellten Zustand des Bohrhammers 10 wirksam ist.

An einem steuerflügelseitigen Ende 1 10 des Steuerschiebers ist ein elastisches Rückstellelement 1 12 angeordnet, wobei sich das elastische Rückstellelement 1 12 an einer inneren Anlagefläche 1 14 in Richtung auf das vorzugsweise geschlossene Ende 100 des Hohlrohrs 98 abstützt.

An einem gegenüberliegenden, freien Ende 1 16 des Steuerschiebers 96 ist eine Betätigungseinrichtung 1 18 vorgesehen. Die Betätigungsvorrichtung 1 18 weist einen ersten Schaltzustand und mindestens einen weiteren Schaltzustand auf. Die Betätigungsvorrichtung 118 umfasst eine Rastvorrichtung 120 mit einer Raststellung, die den mindestens einen weiteren Schaltzustand lösbar arretierbar macht. Die Rastvorrichtung 120 weist eine Auslösevorrichtung 122 auf, die in einer Entriegelungsstellung einen arretierten Zustand der Rastvorrichtung 120 lösbar macht. Die Auslösevorrichtung 122 kann dabei als Beispiel eines Mittels 122' zum Rücksetzen der Kupplungsvorrichtung 44, 45 auf ein niedrigeres, vorzugsweise das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment verstanden werden. Weiters weist die Betätigungsvorrichtung 118 eine, vorzugsweise am Gehäuse 12 zugängliche, Schalteinheit 124 zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung 118 durch einen Bediener auf.

Im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 ist die Betätigungsvorrichtung 1 18 als mechanische Betätigungsvorrichtung 1 18a ausgeführt. Die Betätigungsvorrichtung 118a ist dabei ein Beispiel eines mechanischen Mittels gemäß dem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung.

Die Schalteinheit 124 weist dabei ein Schaltelement 126 auf, das am Gehäuse 12 für den Bediener zugänglich angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel ist das Schaltelement 126 als Schalthebel 128 ausgeführt, welcher beweglich im Gehäuse 12 aufgenommen ist und mit einem Ende 128a teilweise aus dem Gehäuse 12 heraus ragt. Der Schalthebel 128 ist dabei um eine Schwenkachse 130 schwenkbar ausgeführt. Die Schwenkachse 130 ist dabei vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Kupplungswelle 46 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 ausgeführt. An einem anderen, im Gehäuse 12 liegenden Ende 128b des Schalthebels 128 ist ein Kipphebel 132 vorgesehen. Ein Ende 132a des Kipphebels 132 ragt dabei in eine Aufnahme 134 am Ende 128a des Schalthebels 128. Ein zweites Ende 132b des Kipphebels 132 weist ein Befestigungselement 136 auf. Mit dem Befestigungselement 136 ist der Kipphebel 132 mit dem freien Ende 1 16 des Steuerschiebers 96 verbunden, vorzugsweise lösbar verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 weist das freie Ende 1 16 des Steuerschiebers 96 eine Aufnahmenut 138 auf. Das Befestigungselement 136 ist als Befestigungsgabel 140 ausgeführt, die in die Aufnahmenut 138 eingreift. Der Kipphebel 132 ist um eine Kipphebelachse 141 schwenkbar ausgeführt, die im Wesentlichen senkrecht zur Kupplungswelle 46 der Kupplungsvorrichtung 44, 45 ausgerichtet ist.

Die Rastvorrichtung 120 der Betätigungsvorrichtung 118a ist als Arretiervorrichtung 120a ausgeführt. Die Arretiervorrichtung 120a weist dazu einen Arretierhebel 142, eine

Arretierhebelschwenkachse 144 und ein Schließelement 145 auf. Der Arretierhebel 142 ist als Winkelhebel 146 ausgeführt. Ein erstes Ende 146a des Winkelhebels 146 ist in einem Abstand von Kipphebelachse 141 unter einem Winkel, vorzugsweise rechtwinklig zu einem ersten, vorzugsweise zur Kupplungswelle 46 parallelen Hebelarm 147a in Richtung des Steuerschiebers 96 abgewinkelt. Am ersten Ende 146a des Winkelhebels 146 ist ein

Rastelement 148 vorgesehen, vorzugsweise angeformt. Das Rastelement 148 ist dabei ein zur Kupplungswelle 46 paralleles Einrastprofil 150 auf. Auf einer der Kupplungsvorrichtung 44, 45 abgewandten Seite 150a ist das Einrastprofil 150 keilförmig zum ersten Ende 146a hin abfallend ausgebildet. Auf der gegenüberliegenden, der Kupplungsvorrichtung 44, 45 zugewandten Seite 150b ist Einrastprofil 150 im Wesentlichen plan ausgeführt. Zwischen dem zur Kupplungswelle 46 vorzugsweise parallel verlaufenden Teil des ersten Hebelarms 147a und einer relativ zum Arretierhebel 142 festen Anlagefläche ist das Schließelement 145 angeordnet. In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Schließelement 145 als Schraubenfeder ausgeführt. Das Schließelement 145 ist so ausgeführt und angeordnet, dass der Arretierhebel 142 in eine bevorzugte Ruhelage zurückgestellt wird. Fig. 2 zeigt den Arretierhebel 142 in dieser Ruhelage.

In dieser Ruhelage überdeckt das Rastelement 148 am ersten Ende 146a des Arretierhebels 146 einen Schwenkbereich 152 des zweiten Endes 132b des Kipphebels 132, so dass eine Schwenkbewegung des Kipphebels 132 im Wesentlichen nur in einer ersten, aus Richtung der Seite 150a des Einrastprofils 150 kommenden Schwenkrichtung R1 möglich ist.

Überstreicht des zweite Ende 132b des Kipphebel 132 bei einer Schwenkbewegung aus Schwenkrichtung R1 das Rastelement 148, so wird der Arretierhebel 142 gegen eine Schließkraft FS des Schließelements 145 kurzzeitig ausgelenkt. Wird die Schwenkbewegung in Schwenkrichtung R1 fortgesetzt, so stellt das Schließelement 145 den Arretierhebel 142 in seine Ruhelage zurück. Bei einer Bewegung in Schwenkrichtung R1 wird zudem der Steuerschieber 96 entgegen der Kraft des Rückstellelements 1 12 in zweite axiale Steuerposition SP2 verschoben. Eine Schwenkbewegung des Kipphebels 142 in einer zweiten, aus Richtung der Seite 150b des Einrastprofils 150 kommenden Schwenkrichtung R2 wird durch die im Wesentlichen plane Ausführung des Einrastprofils 150 auf der Seite 150b des Rastelements 148 weitestgehend blockiert. Dadurch wird eine spontane Rückstellung des Steuerschiebers 96 von der durch den Bediener gewählten zweiten Steuerposition SP2 in die Steuerposition SP1 vermieden. Vorzugsweise ist eine Blockierwirkung der Rastvorrichtung 120 so ausgelegt, dass durch manuelles Betätigen des Schaltelement 126 ein Auslösen der Rastvorrichtung 120 möglich ist, so dass der Bediener in die Steuerposition SP1 und damit auf das erste Grenzdrehmoment MG1 zurückschalten kann.

Auf einer dem ersten Hebelarm 147a im Wesentlichen gegenüberliegenden Seite der Arretierhebelschwenkachse 144 ist weiters ein zweiter, vorzugsweise geradlinig ausgeführter Hebelarm 147b vorgesehen. Dieser ist bei einer Bewegung in der ersten Schwenkrichtung R1 weitgehend freibeweglich ausgeführt. Auf einer der Kupplungswelle 46 abgewandten

Seite des zweiten Hebelarms 147b ist eine Steuerstange 154 als mechanisches Element 155 der Auslösevorrichtung 122 angeordnet.

Die Auslösevorrichtung 122 umfasst neben der Steuerstange 154 ein Rückstellelement 156, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 am Getriebeträger 24 abstützt. Die Steuerstange 154 ist als gewinkelte Schubstange ausgeführt. An einem dem Werkzeughalter 16 zugewandten Ende 154a ragt sie dabei mit einem Aufnehmerelement 158 aus dem stirnseitigen, dem Werkzeughalter 16 zugewandten Ende des Gehäuses 12. Ein zweites Ende 154b der Steuerstange 154 ist an der, der Kupplungswelle 46 abgewandten Seite des zweiten Hebelarms 147b angeordnet, vorzugsweise direkt benachbart, in besonders bevorzugter Weise berührend mit dem zweiten Hebelarm 147b ausgeführt. In einem Winkelübergangsbereich 160 der Steuerstange 154 ist eine Anlagefläche 162 vorgesehen. Zwischen dieser Anlagefläche 162 und einer weiteren Anlagefläche am Getriebeträger 24 ist das Rückstellelement 156 vorgesehen. Das Rückstellelement 156 erzeugt dabei eine in Richtung auf den Werkzeughalter 16 zu gerichtete Rückstellkraft, welche die Steuerstange 154 in einer axialen Ausgangsposition hält.

Der Werkzeughalter 16 umfasst ein erstes Betätigungselement 164. Das erste Betätigungselement 164 dient dabei der Entriegelung einer Werkverriegelung einer Werkzeugaufnahme des Werkzeughalters 16 durch den Bediener. Nach erfolgter Entriegelung kann ein Einsatzwerkzeug entnommen oder ausgetauscht werden. Derartige Werkzeughalter 16 sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Betätigungselement 164 als Betätigungshülse 164a ausgeführt. Zur Entriegelung wird die Betätigungshülse 164a durch den Bediener in Richtung auf die Werkzeugmaschine bewegt, um so die Entriegelung auszulösen.

Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Aufnehmerelement 158 so angeordnet, dass eine stirnseitige Anlagefläche 166 der Betätigungshülse 164a bei Betätigung durch den Bediener einen Druck auf das

Aufnehmerelement 158 ausübt. Durch diesen Druck wird die Steuerstange 154 axial im Gehäuse 12 in Richtung auf die Kupplungsvorrichtung 44, 45 entgegen der Rückstellkraft des Rückstellelements 156 verschoben. Diese axiale Verschiebung wird über das zweite Ende 154b der Steuerstange 154 auf den zweiten Hebelarm 147b des Arretierhebels 146 übertragen. Dadurch wird der Arretierhebel 146 entgegen der Schließkraft des

Schließelements 145 aus seiner Ruhelage geschwenkt, so dass der Schwenkbereich 152 des Kipphebels 132 freigegeben wird. Nun wird der Steuerschieber 96 auf Grund der rückstellenden Kraft des Rückstellelements 1 12 in die erste axiale Steuerposition SP1 zurückgestellt. Dadurch wird eine von einer Werkzeugentnahme und/oder einem Werkzeugwechsel am Werkzeughalter 16 ausgelöste, automatische Rückstellung auf das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment MGmin der Kupplungsvorrichtung 44, 45 ausgelöst.

Neben der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Ausführungsform einer mechanischen Betätigungsvorrichtung 118a sind dem Fachmann alternative mechanische Einrichtungen zum einseitig arretierbaren Schalten mindestens zweier Steuerpositionen SP1 , SP2 eines Steuerschiebers 96 bekannt. Insbesondere können abweichende Schaltelemente 126 wie zum Beispiel Drehschalter, Wippschalter, Schiebeschalter und ähnliche Schalter zur manuellen Bedienung der Kupplungsvorrichtung 44, 45 erfindungsgemäß eingesetzt werden. Auch kann die Übertragung von der Betätigungsvorrichtung 118a auf den Steuerschieber 96 in bekannter Weise abweichend gelöst werden, ohne dass erfindungswesentliche Änderungen erforderlich sind. So können anstelle des Kipphebels 132 Schaltstangen, Zugvorrichtungen, wie z.B. Seil- oder Bowdenzüge, oder ähnliche Anordnungen zur Anwendung kommen. Ferner können abweichende Rastvorrichtungen 120 und/oder Rücksetzvorrichtungen 122 vorgesehen sein. Außerdem kann auch die Übertragung der Betätigung des ersten Betätigungselements 164 z.B. als Hebel-, Schub- oder Zugvorrichtung abweichend gelöst sein, ohne dass in den Charakter der Erfindung eingegriffen wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist in Fig. 4 dargestellt und wird im Folgenden beschrieben.

Der Bohrhammer 310 entspricht in diesem Ausführungsbeispiel in seinem grundsätzlichen Aufbau dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf dessen Beschreibung in den vorhergehenden Absätzen verwiesen wird. Die Bezugszeichen gleicher oder gleichwirkender Merkmale sind in hierbei um 300 erhöht. Abweichend zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsvorrichtung 418 als elektromechanische Betätigungsvorrichtung 418b ausgeführt. Die Betätigungsvorrichtung 418a ist dabei ein Beispiel eines elektromechanischen Mittels gemäß dem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung. Die Betätigungsvorrichtung 418b weist dabei eine Aktoreinheit 466 auf. Im vorliegenden Beispiel ist die Aktoreinheit 466 als Schaltmagnet 466a ausgeführt. Weiters umfasst die Betätigungsvorrichtung 418b vorzugsweise eine Steuereinheit 468 sowie mindestens eine erste Sensoreinheit 470.

Der Schaltmagnet 466a weist einen, vorzugsweise als Ringspule ausgeführten Elektromagneten 472 auf. Der Elektromagnet 472 weist eine, in einer Querebene 474 vorgesehen Führungsbohrung 476 auf. In der Führungsbohrung 476 ist ein längs der Führungsbohrung 476 axial verschieblich angeordneter Magnetanker 478 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführung ist die Querebene 474 senkrecht zur Kupplungswelle 346 der Kupplungsvorrichtung 344, 345 ausgerichtet. In einer besonders bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist die Führungsbohrung 476 des Elektromagneten 472 parallel, insbesondere koaxial zur Kupplungswelle 346 ausgerichtet. Der Magnetanker 478 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorwiegend stiftförmig ausgebildet. An einem, dem Elektromagnet 472 abgewandten Ende 478a des Elektromagneten 478 ist eine Befestigungsvorrichtung 480 vorgesehen. An dieser Befestigungsvorrichtung 480 ist das freie Ende 416 des Steuerschiebers 396 der Kupplungsvorrichtung 344, 345 befestigt. Im vorliegenden Beispiel weist der Steuerschieber 396 eine Aufnahmenut 438 zur formschlüssigen Verbindung zwischen der

Befestigungsvorrichtung 480 des Magnetankers 478 und dem freien Ende 416 des Steuerschiebers 396 auf. Selbstverständlich können abweichende Befestigungsgeometrien für eine formschlüssige Verbindung zwischen Steuerschieber 396 und Magnetanker 478 oder aber andere Befestigungskonzepte zum Einsatz kommen, ohne erfindungswesentlich zu sein. Insbesondere können der Magnetanker 478 und der Steuerschieber 396 auch als einteiliges Bauteil ausgeführt sein.

An einem, dem Elektromagneten 472 zugewandten Ende 478b des Magnetankers 478 ist ein Permanentmagnet 482 derart angeordnet, dass der Magnetanker 478 bei einem Übergang von einem unbestromten Zustand in einen bestromten Zustand des Elektromagneten 472 aus einer ersten Schaltstellung in mindestens eine, zweite Schaltstellung gebracht wird. Im vorliegenden Beispiel nach Fig. 4 ist der Permanentmagnet 482 als Stabmagnet 482a ausgebildet. Der Stabmagnet 482a bildet dabei einen Schafft 478c des Magnetankers 478.

Der Elektromagnet 472 des Schaltmagneten 466a ist mit der Steuereinheit 468 elektrisch verbunden. Die Steuereinheit 468 kann dabei zwischen dem unbestromten und dem bestromten Zustand des Elektromagneten 472 hin- und herschalten. In der in Fig. 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Werkzeugmaschine wird der Steuerschieber 396, dem ersten, bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel folgend, durch das Rückstellelement 412 aus der zweiten Steuerposition SP2 in die erste Steuerposition SP1 zurückgestellt. Wird der Elektromagnet 472 in den bestromten Zustand versetzt, so wird eine Rückstellkraft des Rückstellelements 412 überwunden, und der Steuerschieber 396 von ersten Steuerposition SP1 in die zweite Steuerposition SP2 verschoben. Zur Auswahl der Steuerposition und damit des ausgewählten Grenzdrehmoments MG der Kupplungsvorrichtung 344, 345 ist die Steuereinheit 468 über ein für den Bediener am Gehäuse 312 zugängliches Wahlelement 369, z.B. einen Schalter, einen Taster, ein Sensorfeld etc., bedienbar. Über eine zweite, elektrische Verbindung ist die Steuereinheit 468 mit der ersten

Sensoreinheit 470 verbunden. Die erste Sensoreinheit 470 dient einer Überwachung eines Betätigungszustandes des ersten Betätigungselements 464 am Werkzeughalter 316 der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine. Die erste Sensoreinheit 470 kann dabei einen mechanischen Berührungssensor 470a - z.B. einen Taster - oder einen berührungslosen Bewegungssensor 470b ausweisen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die erste Sensoreinheit 470 als berührungsloser Bewegungssensor 470b, insbesondere als Hallsensor 471 ausgeführt. In dem als Betätigungshülse 464a ausgeführten ersten Betätigungselement 464 ist ein Auslösering 484 vorgesehen. Die Betätigungshülse 464a umgreift dabei einen zylindrischen Endbereich 486 des Gehäuses 312. In einer äußeren Mantelfläche 486a des zylindrischen Endbereichs 486 ist ein Sensorelement 488 des berührungslosen Bewegungssensor 470b derart angeordnet, dass der Auslösering 484 das Sensorelement 488 in einem radialen Abstand in Umfangsrichtung umgibt. In der vorliegenden Ausführung ist das Sensorelement 488 als Hallsensor 488a ausgeführt. Der Auslösering 484 besteht vorzugsweise aus einem permanentmagnetischen Material, so dass eine zum Hallsensor 488a axiale Bewegung des der Betätigungshülse 464a und damit des Auslöserings 484 eine detektierbare Hallspannung als ein Sensorsignal im Hallsensor 488a erzeugt. Das Sensorsignal wird an die Steuereinheit 470 übertragen, wodurch der Betätigungszustand des ersten Betätigungselements 464 überwacht werden kann.

In ihrer Wirkungsweise entspricht das zweite Ausführungsbeispiel dem ersten, bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Bediener kann über das Wahlelement 369 das Grenzdrehmoment MG der Kupplungsvorrichtung 344, 345 einstellen. Insbesondere kann von einem ersten Grenzdrehmoment MG1 , als niedrigstmöglichem Grenzdrehmoment MGmin, in mindestens ein zweites Grenzdrehmoment MG2, welches höher ist als das erste Grenzdrehmoment MG1 , hochgeschaltet werden. Wird im Zuge eines für die Bearbeitung notwendigen Werkzeugwechsels das erste Betätigungselement 464 der Werkzeugmaschine betätigt, so nimmt die erste Sensoreinheit 470 diese Betätigung war und meldet diese als Sensorsignal an die Steuereinheit 468. Das Sensorsignal löst in der Steuereinheit 468 eine Umschaltung vom bestromten Zustand des Elektromagneten 472 in den unbestromten Zustand aus, wodurch der Steuerschieber 396 der Kupplungsvorrichtung 344, 345 in die erste Steuerposition SP1 zurückgestellt wird. Die Steuereinheit 468 und die erste

Sensoreinheit 470 wirken so als Mittel 322' zum Rücksetzen der Kupplungsvorrichtung 344, 345 in ein niedrigeres, vorzugsweise das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment.

Mögliche Abwandlungen ergeben sich für den Fachmann durch Modifikation der Anordnung des Sensorelements 488 und des Auslöserings 484 an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in naheliegender Weise. Ebenso ergeben sich alternative

Ausführungsformen, welche jedoch nicht in den Erfindungsgedanken eingreifen, durch den Einsatz alternativer Sensorprinzipien wie z.B. induktive oder kapazitive Sensorik in der ersten Sensoreinheit 470.

In einer weiteren Abwandlung kann bei einer Kupplungsvorrichtung 344, 345 mit elektromechanischer Betätigungsvorrichtung 418b die Aktoreinheit 466 so ausgeführt sein, dass auf das Rückstellelement 412 verzichtet werden kann. Die Aktoreinheit 466 weist in diesem Fall mindestens zwei stabile Schaltzustände auf, zwischen denen über die Steuereinheit 468 umgeschaltet werden kann.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung ist eine zweite Sensoreinheit 490 vorgesehen. Die zweite Sensoreinheit 490 überwacht die Schaltposition der Aktoreinheit 466 und/oder die

Steuerposition des Steuerschiebers 396. Die zweite Sensoreinheit 490 ist dabei ebenfalls mit der Steuereinheit 470 elektrisch verbunden, so dass die Steuereinheit 470 über ein zweites Sensorsignal der zweiten Sensoreinheit 490 den aktuellen Schaltzustand der Kupplungsvorrichtung 344, 345 auswerten kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführung umfasst die Steuereinheit 468 der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine eine Steuerlogik zu einer Überwachung einer Verfügbarkeit einer Versorgungsspannung. Liegt eine Unterbrechung der Versorgungsspannung vor, so veranlasst die Steuereinheit 468 eine Rückstellung der Kupplungsvorrichtung 344, 345 auf das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment.

Auch kann die beschriebene Funktionalität analog auf bekannte Werkzeugmaschinen mit lösbaren, insbesondere wechselbaren Werkzeughaltern 316' übertragen werden. Dazu ist im wechselbaren Werkzeughalter 316' eine weitere Sensoreinheit 470' vorgesehen, welche eine Betätigung eines zweiten Betätigungselements 164' überwacht und in analoger Weise an die Steuereinheit 468 übermittelt.

Weitere Abwandlungen ergeben durch den Übertragung des Erfindungsgedankens auf alternative Kupplungsvorrichtungen. So können zum Beispiel statt der hier beschriebenen Überrastkupplung mit in Richtung einer Kupplungsscheibenebene wirkenden Rastelementen Überrastkupplungen mit quer zu Kupplungsscheibe orientierten Rastelementen verwendet werden. Auch können anstelle von Rastkupplungen mehrstufige Reibkupplungen zum Einsatz kommen. Weiters kann die Anordnung der Kupplungsvorrichtung 44, 45 in der Getriebevorrichtung 20 variiert werden. So kann es insbesondere vorteilhaft sein, die Kupplungsvorrichtung 44 auf dem Hammerrohr 22 anzuordnen. Dazu kommen vorteilhafterweise Kupplungsscheiben mit quer zur jeweiligen Kupplungsscheibe orientierten Rast- oder Reibelementen zum Einsatz wie sie zum Beispiel als einstufige Kupplung aus DE 43 04 899 A1 bekannt sind. Auch hier kann man von einer einstellbaren Kupplungsvorrichtung 44 sprechen.

Auch kann der Erfindungsgedanke ohne Einschränkung auf eine Getriebevorrichtung 20 mit einer Kupplungsvorrichtung 44 mit zwei verteilt angeordneten, einstufigen Kupplungseinrichtungen 44a, 44b mit unterschiedlichen Grenzdrehmomenten MG1 und MG2 übertragen werden, wie sie z.B. aus DE 43 04 899 A1 bekannt sind. So kann in einer solchen Werkzeugmaschine eine Blockiereinrichtung mit Rücksetzvorrichtung vorgesehen sein, welche mindestens eine der beiden Kupplungseinrichtungen 44a, 44b derart blockierbar macht, dass die Kupplungseinrichtung 44a mit dem niedrigstmöglichen Grenzdrehmoment MGmin blockiert und die Kupplungseinrichtung 44b mit dem höheren Grenzdrehmoment aktiviert ist. Die Rücksetzvorrichtung ist mit der ersten Betätigungshülse des Werkzeughalters derart wirkverbunden, dass die Blockade der Kupplungseinrichtung 44a mit dem niedrigstmöglichen Grenzdrehmoment MGmin aufgehoben und diese wieder wirksam ist.

Des Weitern kann der Erfindungsgedanke ohne Einschränkung auf eine Getriebevorrichtung 20 mit einer einstufigen, einstellbaren Kupplungsvorrichtung 44c mit variierbarem Grenzdrehmoment MGV übertragen werden, wie sie unter anderem aus der DE 101 30 520 A1 bekannt sind. Bei einer derartigen Kupplungsvorrichtung 44c ist ein Steuermechanismus vorgesehen, welcher die Vorspannkraft der Federelemente 92c des Kupplungsmechanismus 50c variierbar macht. Die Wirkungsweise entspricht ansonsten der oben beschriebenen Kupplungsvorrichtung 44, 45. Wird dieser Steuermechanismus derart mit einer der im Vorhergehenden beschriebenen Betätigungseinrichtungen 1 18, 318 verbunden, dass

Betätigung des ersten Betätigungselements 164, 464 eine Rücksetzung auf die niedrigste Vorspannkraft der Federelemente 92c bewirkt, so entspricht dieses Zusammenwirkung dem beanspruchten Erfindungsgedanken.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung weist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mindestens einen optische, akustische und/oder haptische Signalgeber auf, der bei Anliegen eines anderen als des niedrigstmöglichen Grenzdrehmoments an der Kupplungsvorrichtung 44, 45 aktiviert ist. Darüber hinaus kann ein Anzeigeelement an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine vorgesehen sein, welches das aktuell ausgewählte Grenzdrehmoment für den Bediener sichtbar anzeigt. Weitere Abwandlungen und Weiterbildungen ergeben sich für den Fachmann in naheliegender Weise aus Kombinationen der im Vorhergehenden beschriebenen Merkmale.

In Fig. 5 werden die erfindungsrelevanten Schritte eines Verfahrens zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer elektrisch betreibbaren Handwerkzeugmaschine, die mindestens eine Werkzeugantriebswelle zum direkten oder indirekten drehenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs aufweist, insbesondere nach einem der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele, schematisch im Ablauf dargestellt. Die Bezugszeichen von zu den im Vorhergehenden beschriebenen Beispielen mit gleichen oder gleichwirkenden Merkmalen sind dabei um 300 erhöht.

Tritt im Zuge eines Arbeitsprozesses ein Bedarf nach einem geänderten Grenzdrehmoment MGW bezüglich der zwischen der Antriebseinheit 619 und der Werkzeugantriebswelle 623 vorgesehen und diese miteinander koppelnden Kupplungsvorrichtung 644, 645 ein, so wählt der Bediener in einem ersten Schritt 791 das gewünschte Grenzdrehmoment MGW aus. Dazu ist an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine eine entsprechende Betätigungsvorrichtung 718 vorgesehen, welche auf die Drehmomentwahlvorrichtung 697 wirkt. Die Drehmomentwahlvorrichtung 697 stellt dann in einem zweiten Prozessschritt 792 das aktuell anliegende Grenzdrehmoment MGlst auf das gewünschte Grenzdrehmoment MGW ein. Beispiele für die Betätigungseinrichtung 718 und die Drehmomentwahlvorrichtung 697 sind in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben, auf die an dieser Stelle verwiesen wird. Dieser Teilprozess kann durch den Bediener sowohl zu einer Erhöhung als auch zu einer Reduzierung des aktuell anliegenden Grenzdrehmomentes MGlst genutzt werden.

Erfindungsgemäß wird ein zusätzlicher Teilprozess 793 ausgelöst, sobald mindestens eine entsprechende Prozessvoraussetzungen erfüllt ist. In einem Teilschritt 794 wird als erste mögliche Prozessvoraussetzung 794a ein Auslösen einer Entnahme, eines Einsetzens und/oder eines Wechsels des Einsatzwerkzeugs im Werkzeughalter 616 der Werkzeugmaschine überwacht. Wie in den im Vorhergehenden beschrieben

Ausführungsbeispielen gezeigt, kann eine derartiger Teilschritt 794 als eine Überwachung eines Betätigungszustand des ersten Betätigungselements 764 ausgeführt sein. Alternativ kann auch eine Werkzeugaufnahme des Werkzeughalters 616 direkt auf ein Vorhandensein des Einsteckschafts 683 des Einsatzwerkzeugs überwacht werden. Tritt das vorhergenannte Ereignis ein, so wird in einem nächsten Teilschritt 795 ein Rücksetzen der

Kupplungsvorrichtung 644, 645 auf das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment MGMin ausgelöst. Wie im Vorhergehenden beschrieben, kann die Kupplungsvorrichtung 644, 645 dazu mit einer Drehmomentwahlvorrichtung 697 versehen sein, die in einer Ausgangsposition das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment MGMin der einstellbaren Kupplungsvorrichtung 644, 645 einstellt. In einer bevorzugten Ausführung wird im Teilschritt 795 eine Rückstellung der Drehmomentwahlvorrichtung 697 in ihre Ausgangsposition bewirkt.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung ist dem Teilschritt 795 ein zusätzlicher Überprüfungsschritt 796 vorgeschaltet, welcher das aktuell ausgewählte Grenzdrehmoment MGlst mit dem niedrigstmöglichen Grenzdrehmoment MGMin vergleicht. Nur im Falle, dass MGlst tatsächlich größer als MGMin ist wird eine Rücksetzung nach Teilschritt 795 ausgelöst.

In einer weiteren, bevorzugten Weiterentwicklung umfasst der Teilschritt 794 eine zweite, alternative Prozessvoraussetzung 794b. Dabei wird ein Auslösen eines Wechsels eines wechselbaren Werkzeughalters 616' an der Werkzeugmaschine überwacht und bei Eintritt eines Ereignisses 794b der Teilschritt 795 iniziiert. In den weiter oben beschriebenen Beispielen ist zum Wechsel des wechselbaren Werkzeughalters 616' ein zweites

Betätigungselement 764b vorgesehen, dessen Betätigungszustand entsprechend überwacht wird.

Eine weitere bevorzugte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst einen zusätzlichen Teilprozess zur Überwachung der Spannungsversorgung der Werkzeugmaschine. Wird im Teilschritt 797 eine Verbindung zu einer Spannungsquelle gelöst, sendet eine Überwachungseinheit 798 ein entsprechendes Signal. Dieses Signal wird als Prozessvoraussetzung 794c analog zu den im Vorhergehenden beschriebenen Prozessvoraussetzungen 794a, 794b als Auslöser für den Prozessschritt 793 gewertet.

Durch eine ODER-Operation 799 werden die Signale der Prozessvoraussetzungen 794a, 794b, 794c in einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders robust verarbeitet.

Neben den hier beschriebenen Prozessvoraussetzungen 794, 794a, 794b, 794c sind weitere Überwachungsgrößen z.B. Betriebsartenumschaltung an der Werkzeugmaschine als Prozessvoraussetzungen 794 denkbar, welche in für den Fachmann naheliegender weise sinnvolle Weiterentwicklungen des hier dargelegten Erfindungsgedankens ergeben. In Fig. 6 ist eine Variante des aus Fig. 5 bekannten Ablaufsschemas gezeigt. In der hier gezeigten Variante bewirken die Prozessvoraussetzungen 794, 794a, 794b, 794c eine Rückstellung der Drehmomentwahlvorrichtung 97, 397, 697 in ihre Ausgangsposition. Durch die Rückstellung der Drehmomentwahlvorrichtung 97, 397, 697 wird eine Rückstellung der Kupplungsvorrichtung 44 auf das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment bewirkt. In einer bevorzugten Weiterentwicklung des beschriebenen Verfahrens wird bei anliegen eines vom niedrigstmöglichen Grenzdrehmoment MGMin abweichendes Grenzdrehmoment MGlst ein an der Werkzeugmaschine vorgesehener Signalgeber aktiviert. Der Signalgeber kann dabei als optischer, akustischer und/oder haptischer Signalgeber ausgeführt sein.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer elektrisch betreibbaren Handwerkzeugmaschine, die mindestens eine Werkzeugantriebswelle (23, 323, 623) zum direkten oder indirekten drehenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs aufweist, wobei das Einsatzwerkzeug in einem, mit der Werkzeugantriebswelle (23, 323, 623) verbundenen, insbesondere lösbar mit der Werkzeugmaschine verbundenen, Werkzeughalter (16, 16', 316, 316', 616, 616') aufgenommen wird, bei der mindestens eine Antriebsvorrichtung (14, 314, 614) mit der mindestens einen Werkzeugantriebswelle (23, 323, 623) über mindestens eine Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel des Einsatzwerkzeuges und/oder bei einem Wechsel des Werkzeughalters die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) auf ein niedrigeres Drehmoment zurückgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unterschiedliche, vorzugsweise durch einen Bediener wählbare, Grenzdrehmomente MGl, MG2 für die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) vorgesehen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel des Einsatzwerkzeuges und/oder bei einem Wechsel des Werkzeughalters (16', 316', 616') die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei Grenzdrehmomente MGMin zurückgestellt wird, insbesondere automatisch zurückgestellt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigung eines ersten Betätigungselementes (164, 464, 764) zur Entnahme des Einsatzwerkzeugs aus dem Werkzeughalter (16, 16', 316, 316', 616, 616') eine Rückstellung der Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) bewirkt wird, insbesondere eine automatische Rückstellung auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei Grenzdrehmomente bewirkt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen eines Einsatzwerkzeugs in den Werkzeughalter (16, 16', 316, 316', 616, 616') die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) zurückgestellt wird, insbesondere automatisch auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei Grenzdrehmomente zurückgestellt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, bei Betätigung eines zweiten Betätigungselementes (164', 464', 764') zum Wechsel des wechselbaren Werkzeughalter (16', 316', 616') eine automatische Rückstellung der Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) bewirkt wird, insbesondere eine automatische Rückstellung auf das niedrigstmögliche der mindestens zwei Grenzdrehmomente bewirkt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Drehmomentwahlvorrichtung (97, 397, 697) der Kupplungsvorrichtung ((44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) in einer Ausgangsposition das niedrigstmögliche Grenzdrehmoment der Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) einstellt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentwahlvorrichtung (97, 397, 697) in der aktuell gewählten Schaltposition arretierbar wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entnahme und/oder ein Einsetzen und/oder einen Wechsel eines Einsatzwerkzeugs im Werkzeughalter (16, 16', 316, 316', 616, 616') und/oder des wechselbaren Werkzeughalters (16', 316', 616') detektiert wird und auf die Drehmomentwahlvorrichtung (97, 397, 697), welche an der Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) vorgesehen ist, derart eingewirkt, dass die Drehmomentwahlvorrichtung (97, 397, 697) in ihre Ausgangsposition zurückgestellt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Unterbrechung der Spannungsversorgung der Werkzeugmaschine die Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 44c, 45, 344, 345, 644, 645) zurückgestellt wird, insbesondere automatisch auf das niedrigste der mindestens zwei Grenzdrehmomente zurückgestellt wird.

1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optischer, akustischer und/oder haptischer Signalgeber vorgesehen ist, der bei Anliegen eines anderen als des niedrigstmöglichen Grenzdrehmoments an der Kupplungsvorrichtung (44, 44a, 44b, 45, 344, 345, 644, 645) aktiviert wird.