WO2013139425A1 - Rotary and/or slide hammer with load-dependent adjustment of the striking frequency - Google Patents

Rotary and/or slide hammer with load-dependent adjustment of the striking frequency Download PDF

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WO2013139425A1
WO2013139425A1 PCT/EP2013/000525 EP2013000525W WO2013139425A1 WO 2013139425 A1 WO2013139425 A1 WO 2013139425A1 EP 2013000525 W EP2013000525 W EP 2013000525W WO 2013139425 A1 WO2013139425 A1 WO 2013139425A1
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force
operator
frequency
drive
drilling
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PCT/EP2013/000525
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Rudolf Berger
Michael Steffen
Christian Glanz
Helmut Braun
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Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG
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    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
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    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/221—Sensors

Definitions

  • the description relates to a hand-held drill and / or percussion hammer.
  • the drive of such a hammer and / or percussion hammer can be activated by the operator by means of a switch or push button.
  • a switch or push button To enable a variety of grip positions, such switches or buttons are often locked, so that the operator can hold the hammer, without having to press the switch or button.
  • grip positions are required, so that in this class usually no more buttons are used, which would have to be kept pressed by the operator during the entire operation.
  • the invention has for its object to provide a drill and / or percussion hammer, is ensured in which with little design effort that the tool when attaching to the rock to be processed can not jump away due to a large impact performance. Accordingly, the impact performance when applying the tool should be reduced, but at the same time a high, applied by the operator pressing force to the tool to be able to lead the tool can.
  • a drilling and / or percussion hammer is specified, with a drive, a drivable drivable by the drive, a holding device for holding the drill and / or percussion hammer by an operator, a force detection device for detecting a force acting on the holding device pressing force of the operator, and with a control device for setting a beating frequency of the percussion mechanism, wherein the beat frequency can be increased to a predetermined operating frequency by the control device when a predefined working stroke force limit value is exceeded by the detected pressing force of the operator, while falls below a predetermined idle stroke force limit value by the detected Pressing force of the operator, the beat frequency can be reduced to a predetermined idling frequency.
  • the percussion mechanism can be an air spring impact mechanism with a drive piston drivable by the drive, a percussion piston guided axially movable axially relative to the drive piston in a striking mechanism tube, and with an air spring which can be generated between the drive piston and the percussion piston for transmitting the movement of the drive piston to the percussion piston.
  • the drive piston also serves as a percussion tube for the guidance of the percussion piston, so that the percussion piston is guided in the interior of the drive piston. It is also possible that the drive piston is guided inside the percussion piston.
  • the hammer and / or percussion hammer (hereinafter also referred to as hammer or Aufbruchhammer) makes it possible that a simple air spring impact mechanism can be used without the sleeve control described above, which goes into an idle position when lifting the hammer and - without the inventive Design - in principle, when preparing the tool would go directly back to full power.
  • the impact performance - assuming an unchanged mechanical structure - directly depends on the stroke rate or impact frequency is reduced when lifting the tool and before placing the tool by the stroke rate or frequency is reduced.
  • This in turn can be controlled by the pressing force of the operator.
  • the operator holds the hammer to the holding device and applies a pressing force in the direction of the main working direction of the hammer.
  • the beat frequency remains reduced and takes the value of the idling frequency.
  • the controller may increase the beat frequency to the predetermined operating frequency so that the operator can operate the hammer according to his ideas.
  • the controller reduces the beat frequency to the predetermined idling frequency.
  • the respective relative position between the holding device and one of the remaining components of the hammer also corresponds to a particular force, so that conclusions on the pressing force of the operator can be pulled.
  • the above-mentioned force limit values can also be converted directly into relative positions of the holding device with respect to the remaining components of the hammer. Therefore, the force limit values are also to be understood as relative position limit values. The operator does not have to apply any additional operating force for controlling the impact power reduction, so that the pressure applied by him can be used completely for processing the rock.
  • the beat frequency will depend directly on the speed of the drive motor.
  • the Schlagfrequenz- or speed reduction is maintained when applying the hammer until the predetermined operating force (working stroke force limit) is exceeded.
  • the predetermined operating force working stroke force limit
  • the reduction of the speed during preparation does not remain. There, the speed is already increased when applying the tool, which can complicate a smooth piecing.
  • control measures are particularly easy to implement in conjunction with electric, brushless motors, which are controlled by a converter electronics.
  • the strike force limit and the idle stroke force limit may be identical.
  • the switchover between idling mode and impact mode always takes place at the same pressure force.
  • the operator presses the hammer over a certain period of time with a pressing force corresponding to these force limits so that several times between idling and impact mode, ie between operating frequency and idle frequency is switched, it may be useful if the Häzzi force limit is greater than the idle stroke force limit.
  • a certain hysteresis is realized, so that an increase in the beat frequency is only possible if the operator has significantly increased the contact force, while reducing the beat frequency to the idling frequency only if the operator has significantly reduced its contact force. A quieter and less frequent switching between the beat frequencies is the result.
  • stroke power limit values may be predefined, with increasing stroke limit force values also associated with increasing stroke rates, such that when the surge force is continually increased by the operator, the different stroke force limits will be exceeded one after the other Beat frequency is adjustable to the accordingly increasing operating frequencies.
  • This measure has the consequence that the operator can continuously increase its pressing force and the beat frequency is also increased in corresponding stages.
  • the switching can be done in stages, but also continuously, to allow a harmonious working behavior for the operator.
  • the operator can reduce his pressing force and thus cause a lowering of the beat frequency, without having to operate a switch or button.
  • the plurality of strike force limit values or idle stroke force limit values it may also be possible to establish a functional relationship (for example a linear dependency) between the pressing force of the operator and the beat frequency.
  • a functional relationship for example a linear dependency
  • the transitional ranges where the change of the beat frequency occurs can be defined by the force limit values.
  • the functional relationship can, as stated above, exist in a linear dependence between the pressing force of the operator and the beat frequency or impact energy. Alternatively, it is also a non-linear relationship, eg. a progressive or degressive characteristic is possible.
  • the holding device can be movable relative to the drive and / or the impact mechanism. In this way it is possible to decouple the holding device vibrationally from the drive or percussion, so that the operator is effectively protected against vibrations and shocks.
  • the holding device may comprise a handle system which is elastically movable against the action of a spring device relative to the drive and / or to the impact mechanism. This makes it possible, for example, to provide one or two handles on the hammer, which are sprung against the rest of the hammer, thus achieving the desired vibration decoupling.
  • the force detection device may comprise a force sensor, which is arranged in the force flow between a provided on the holding device contact surface for a hand of the operator on the one hand and the drive and / or percussion and / or a tool holder on the other hand, and a signal in response to the pressing force of the operator generated.
  • the touch area is, for example, the area where the operator holds the handle system with his or her hand or both hands.
  • the force sensor can control the pressing force of the operator, especially in the direction of the main working direction of the hammer, and then generate a corresponding signal.
  • Suitable force sensors are, for example, piezoelectric force transducers, strain gage strips, but also switches, contacts, magnetic sensors or Hall sensors, which may in particular be coupled to a spring device.
  • triggering the sensor means that the object to be monitored has been correspondingly moved against the action of the spring device, so that a corresponding pressing force of the operator must be present.
  • the force detection device may comprise a displacement sensor with which a relative movement of the holding device relative to the drive and / or impact mechanism is detectable, wherein the relative movement of the pressing force of the operator depends.
  • the above-mentioned sensors can be used, optionally in conjunction with a correspondingly designed spring device.
  • the control device can form an average value over time and only switch the rotational speed and thus the beat frequency above a certain size.
  • the problem can also be solved by defining a range with the aid of two sensors, in that a change in the rotational speed does not occur (simulation of a hysteresis).
  • a sensor can be placed so that the percussion after idling operation so long in the frequency-reduced range runs until the operator squeezes the spring device between the holding device and the rest of the hammer to a stop or until a corresponding high operating force a force sensor is detected. The lowering of the beat frequency can then only start again when the striking mechanism returns to its idle position.
  • the force detection device may comprise a position sensor for detecting a specific relative position between the holding device on the one hand and the drive and / or percussion mechanism on the other hand, wherein the relative position depends on the pressing force of the operator.
  • a position sensor for detecting a specific relative position between the holding device on the one hand and the drive and / or percussion mechanism on the other hand, wherein the relative position depends on the pressing force of the operator.
  • the recognition of the (relative) position of the holding device or the recognition of the way the holding device travels under load from the operator, allows a direct conclusion on the applied pressure force by the operator, because the spring characteristic between the holding device and the other components of the Hammers arranged spring device is known. It is not necessary to determine the exact absolute value of the pressing force. Rather, it is sufficient to observe the effect of the pressing force with the help of suitable sensors. For example, the achievement of a certain relative position of the holding device can correspond to reaching (exceeding or falling below) a force limit value. In this respect, the position or the movement of the holding device corresponds to a pressing force applied by the operator and can be used for at least indirect detection of the pressing force.
  • the beat frequency can be reduced by the control device when a predetermined maximum force limit value is exceeded by the detected pressing force of the operator. This means that when the operator presses against the hammer with too high a pressing force, ie a pressing force above the maximum force limit value, the speed is lowered, for example. This gives the operator information that he should press the hammer less to achieve an optimal result.
  • the determination of the maximum force limit can be determined based on the performance of the drive and percussion. Likewise, however, the design of the holding device, in particular the existing there measures for vibration isolation of the handle system (cushioning of the handles), are taken into account, so that the operator is always optimally protected against vibration. If the operator reduces the pressure force again and reaches the intended pressure force range, the beat frequency can be increased again to the intended operating frequency.
  • the beat frequency can be adjusted by the control device by one of the following measures: setting a speed of the drive, and / or setting a translation of a arranged between the drive and the percussion gear. Adjusting the rotational speed of the drive will in practice be the most common measure, since the engine speed is easily changeable both in an electric motor and in an internal combustion engine. In exceptional cases, the hammer but also a gearbox with changeable Have gear ratio with which the engine speed is translated into a corresponding stroke rate.
  • the transmission can be a manual transmission, but also a continuously variable transmission.
  • the motor speed it is thus possible, for example, for the motor speed to remain low for a certain period of time even after an increased contact pressure by the operator after passing over the sensor, before it is likewise increased in accordance with the increased pressure force.
  • a relative speed detection device can be provided for detecting the relative speed between the holding device on the one hand and the drive and / or the percussion mechanism on the other hand, when the driving force is applied by the operator, whereby the control changes the beat frequency with a rate of change depending on the relative speed is effected.
  • the speed can be detected, with which the holding device passes over a corresponding sensor.
  • This speed corresponds to the speed with which the operator presses the hammer against the rock to be processed, and allows conclusions as to whether the operator desires a gentle application (low speed) or an immediate start of impact (high relative speed).
  • a presetting means may be provided for presetting at least one of the following parameters by the operator: work strike force limit, idle force limit, maximum force limit, working frequency, idle frequency, time delay for the change of the beat frequency.
  • the operator has - depending on the equipment of the hammer - the opportunity to adjust the parameters according to his work behavior, but also his physical constitution.
  • the respective work task can be flow on the adjustment of the parameters. For example, if only rough demolition work is to be done with the hammer, a gentle application is not required, as it might be helpful, for example, when drilling a hole.
  • a method for setting the beat frequency in a drill and / or percussion hammer the drill and / or percussion hammer having a drive, a drive drivable by the drive and a holding device for holding the drill and / or percussion hammer by an operator
  • the following measures can be provided: detecting a pressing force of the operator acting on the holding device, as well as setting the striking frequency of the striking mechanism as a function of the pressing force of the operator.
  • Fig. 1 shows schematically a hammer drill
  • FIG. 2 shows a breaker hammer
  • FIG. 3 shows another embodiment of a breaker hammer
  • FIG. 5 shows another embodiment of a breaker hammer
  • FIG. 6 in turn another embodiment of a breaker hammer
  • Fig. 7 is a simplified illustration of a control method for a hammer
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a hammer drill with a drive 1, which drives a hammer mechanism 2, which alsschlagt a tool 3 in a known manner.
  • the drive 1 is shown only schematically by a surrounding housing. Usually, the drive 1 is an electric or internal combustion engine.
  • the striking mechanism 2 serves to convert the rotational movement of the drive 1 and to generate a striking movement, which can be transmitted to the tool 3.
  • percussion 2 different construction principles are known from the prior art, which are proven outstanding, especially for larger and more powerful hammers Heilfedertschwerke.
  • the hammer shown in Fig. 1 can be held by the operator on a handle 4 serving as a holding device.
  • the handle 4 serves to allow the operator to apply a pressing force in the direction of the main working direction X (corresponding to the extension direction of the tool 3) to the hammer.
  • the operator can rest with his body against the handle 4 and apply a considerable pressing force on the hammer.
  • the handle 4 is hinged to a hinge 5 pivotally.
  • the free end of the handle 4 is supported on a stop which is designed as a force sensor 6. In this way, the pressing force of the operator can be detected by the force sensor 6.
  • the hammering frequency of the hammer can be increased to a predetermined operating frequency when a predetermined working impact force limit value is exceeded by the pressing force of the operator detected by the force sensor 6.
  • the force sensor 6 detects that it has fallen below a predetermined idling stroke force limit, so that the beat frequency is reduced to a predetermined idling frequency.
  • a switch or a button In this way, by applying or loosening its pressing force, the operator can manipulate the speed of rotation of the hammer without having to operate another operating element, such as a switch or a button. In particular, it is not necessary for the operator to hold a button permanently in order to maintain the operation of the hammer. Rather, it is sufficient if the operator switches on the hammer via a switch, which then - with a relieved handle 4 - initially generates only a reduced beat frequency (idle running frequency). Only when the handle 4 is loaded with a corresponding pressing force, the beat frequency is increased to the actual working frequency, so that the operator can edit the rock to be processed with the hammer.
  • Fig. 2 shows a variant of the hammer as a breaker or percussion hammer.
  • the drive 1 and a part of the percussion mechanism 2 is surrounded by serving as a holding device hood device 7, on which two handles 8 are formed.
  • the hood device 7 is supported by a spring device 9 in relation to the housing of the drive 1. In this way, an effective vibration decoupling of the hood device 7 and thus the handles 8 of the vibrating components (drive 1, striking mechanism 2) can be achieved.
  • a force sensor 6 is arranged, which detects the pressing force applied by the operator to the handles.
  • the rotational speed of the drive 1 and thus the beat frequency of the impact mechanism 2 can be adjusted on the basis of the pressure force detected by the force sensor 6. If the operator presses down the hammer with a correspondingly large pressing force on the handles 8 or also on the hood device 7, the force sensor 6 will detect an exceeding of a corresponding force limit value (working stroke force limit value), so that the controller controls the rotational speed of the drive 1 can increase. Upon discharge of the hood device 7, the speed of the drive 1 is reduced again to go into idle mode.
  • FIG. 3 shows a variant of the percussion hammer of FIG. 2.
  • Fig. 4 shows a variant in which no force sensor, but a position or location sensor is provided.
  • the position sensor 11 may be a Hall sensor, a magnetic sensor, an optical detector, a contact or a switch.
  • the position sensor 11 is capable of detecting the position of a detection element 12 arranged on the inside of the hood device 7.
  • the detection element 12 may be a magnet, a metal element or even an optical marking.
  • a state is shown in which the hood device 7 is spring-loaded, that is unloaded.
  • the detection element 12 can be detected in this state by the position sensor 1 1, whereupon the control device detects the discharge state of the hood device 7 and reduces the speed of the drive 1.
  • hood device 7 is loaded by the operator and therefore deflected.
  • the position sensor 1 1 can no longer detect the detection element 12 in this case and therefore outputs a corresponding signal to the control device, which can then increase the speed of the drive 1.
  • the moving away of the detection element 12 of the position sensor 1 1 corresponds in cooperation with the spring means 9 exceeding the predetermined Häzzi force limit. Thus, it can already be defined very precisely by the manufacturer, starting from which pressing force the detection element 12 is no longer to be detected by the position sensor 11.
  • Fig. 5 shows a variant of the hammer with two sensors I Ia, I I b.
  • the two sensors I Ia, I Ib sit on the inside of the hood device 7, while the detection element 12 is provided on the housing of the drive 1.
  • the locations of the sensors and detection elements are arbitrarily interchangeable in all variants shown here. For example, it may be useful to provide the sensors in the low-vibration areas of the hammer, while the robust detection elements may also be designed or arranged on components subject to high levels of vibration.
  • the sensors IIa, IIb can successively detect the detection element 12, so that the control can infer the respective pressure state and initiate the corresponding control measure.
  • a speed sensor 13 is provided which can detect the relative speed of the detection element and thus the relative speed with which the hood device is pressed by the operator.
  • Fig. 7 shows a simplified flowchart for the control process.
  • the signal of the displacement sensor can be electrically damped.
  • the signal can be processed by an integrator and only then passed on to prevent signal peaks and thus a constant change in the engine speed.
  • the engine controller may drive a frequency converter that regulates the supply voltage to the electric motor and thereby adjusts the engine speed and stroke rate.
  • Fig. 8 shows the control method using two displacement sensors.
  • a displacement sensor detects whether the hood device 7 is completely rebounded, while the other displacement sensor (right-hand branch of FIG. 8) recognizes that the hood device 7 is already partially deflected, ie loaded by the operator.
  • the controller evaluates this as a sign that the operator has increased the contact pressure and thus also wants to increase the speed. Accordingly, the speed reduction is canceled and recorded the normal operation.
  • the control system detects only a brief release of the implement, so that the speed reduction is canceled, that is, the engine speed is kept at the working level.

Abstract

A rotary and/or slide hammer has a drive (1), a striking mechanism (2) driven by the drive, and a holding device (4) for holding of the hammer by an operator. A force recognition device (6) can detect the operator's pressing force on the holding device (4). If the detected pressing force exceeds a specified working strike force limit value, the strike frequency of the striking mechanism (2) can be increased to a specified working frequency. If the detected pressing force of the operator falls below a specified idle strike force limit value, the strike frequency can be reduced to a specified idle frequency.

Description

BOHR- UND/ODER SCHLAGHAMMER MIT BELASTUNGSABHÄNGIGER ANPASSUNG DER  DRILLING AND / OR IMPACTING HAMMER WITH LOAD-RELATED ADAPTATION OF THE
SCHLAGFREQUENZ  BEAT FREQUENCY
Die Beschreibung betrifft einen handgehaltenen Bohr- und / oder Schlaghammer. The description relates to a hand-held drill and / or percussion hammer.
Der Antrieb eines derartigen Bohr- und /oder Schlaghammers (nachfolgend auch als Hammer oder Aufbruchhammer bezeichnet) kann von dem Bediener mit Hilfe eines Schalters oder Tasters aktiviert werden. Um vielfältige Griffpositionen zu ermöglichen, sind derartige Schalter oder Taster häufig arretierbar, damit der Bediener den Hammer auch halten kann, ohne gleichzeitig den Schalter bzw. Taster betätigen zu müssen. Besonders bei leichteren Hämmern sind die unterschiedlichsten Griffpositionen erforderlich, sodass in dieser Klasse meist keine Taster mehr verwendet werden, die vom Bediener während des gesamten Betriebs gedrückt gehalten werden müssten. The drive of such a hammer and / or percussion hammer (hereinafter also referred to as hammer or breaker) can be activated by the operator by means of a switch or push button. To enable a variety of grip positions, such switches or buttons are often locked, so that the operator can hold the hammer, without having to press the switch or button. Especially with lighter hammers, a wide variety of grip positions are required, so that in this class usually no more buttons are used, which would have to be kept pressed by the operator during the entire operation.
Wenn der Bediener den Hammer hingegen mit einem arretierbaren Schalter eingeschaltet hat, besteht bei einem kurzzeitigen Abheben des Geräts von dem zu bear- beitenden Untergrund meist nicht die Möglichkeit, den Hammer bequem abzuschalten. Vielmehr muss der Bediener dazu die Arretierung des Schalters bzw. Tasters lösen, was in der Praxis als lästig empfunden wird. Demzufolge läuft der Antriebsmotor mit unverminderter Drehzahl weiter und das Schlagwerk geht in den Leerlaufbetrieb über. On the other hand, if the operator has switched on the hammer with a lockable switch, it is usually not possible to easily switch off the hammer if the device is to be lifted off the substrate for a short time. Rather, the operator has to solve the locking of the switch or button, which is perceived as annoying in practice. As a result, the drive motor continues to run at unabated speed and the percussion gear shifts to idle mode.
Bei Aufbruchhämmern haben sich insbesondere Luftfederschlagwerke hervorragend bewährt, bei denen das Schlagwerk je nach Arbeitszustand zwischen einer Leerlaufposition und einer Schlagposition wechseln kann. Wird das Werkzeug nach einem Abheben wieder an das Gestein angedrückt, verschließen sich Leer- lauföffnungen im Innern des Luftfederschlagwerks, sodass das Schlagwerk vom Leerlauf in den Schlagbetrieb überwechseln kann. Dabei ist es anzustreben, dass der Übergang möglichst sanft erfolgt, damit das Werkzeug beim Ansetzen nicht wegspringt. Zur Erleichterung des Ansetzens und zum Ermöglichen eines sanften Übergangs zwischen dem Leerlaufbetrieb und dem Schlagbetrieb ist aus der DE 101 45 464 AI bekannt, in dem Luftfederschlagwerk eine gegen eine Federkraft verschiebbare Hülse vorgesehen, die je nach Stellung Durchbrüche öffnet oder verschließt. Je stärker das Werkzeug gegen den zu bearbeitenden Stein ge- drückt wird, desto mehr verschließt die Hülse die Durchbrüche, sodass der Schlagbetrieb gleitend verstärkt werden kann. In der EP 1 170 095 A2 wird ein pneumatisches Schlagwerk beschrieben, das in der Leerlaufstellung des Schlagwerks die Drehzahl des Antriebs absenkt, um einen sicheren Leerlauf zu erhalten. Dazu wird mit Hilfe einer Sensorik die Position des Schlagkolbens, des Werkzeugs oder eines zwischengeschalteten Döppers in der Leerlaufposition detektiert. Dabei besteht die Möglichkeit, dass der Bediener den Hammer in einer Position hält, in der die Drehzahlabsenkung nicht nur im Leerlauf erfolgt, sondern auch in einer Position, in der der Schlagbetrieb des Hammers beginnen soll, so dass die Drehzahl abgesenkt bleibt. Um diesen Nach- teil zu beheben, muss die Sensorik den gesamten Bereich überwachen, in dem sich die jeweils zu detektierende Komponente (Werkzeug, Schlagkolben, Döpper) befindet, wodurch der bauliche Aufwand erhöht wird. At break-up hammers in particular air spring impact have proven excellent in which the percussion can change depending on the working state between an idle position and a striking position. If the tool is pressed against the rock again after it has been lifted off, empty openings in the interior of the air spring impact mechanism will close so that the impact mechanism can change over from idle to impact mode. It is desirable that the transition is as gentle as possible, so that the tool does not jump off when applying. To facilitate the attachment and to allow a smooth transition between the idling and the impact operation is known from DE 101 45 464 AI, provided in the Luftfederschlagwerk a displaceable against a spring sleeve, which opens or closes openings depending on the position. The stronger the tool is pressed against the stone to be machined, the more the sleeve closes the openings, so that the impact operation can be slidably reinforced. In EP 1 170 095 A2, a pneumatic percussion mechanism is described, which lowers the speed of the drive in the neutral position of the percussion mechanism in order to obtain a safe idling. For this purpose, the position of the percussion piston, the tool or an intermediate striker in the idle position is detected by means of a sensor. There is a possibility that the operator holds the hammer in a position in which the speed reduction is not only at idle, but also in a position in which the impact operation of the hammer is to begin, so that the speed remains lowered. In order to remedy this disadvantage, the sensors must monitor the entire area in which the respective component to be detected (tool, percussion piston, striker) is located, which increases the structural complexity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohr- und/oder Schlaghammer anzugeben, bei dem mit geringem konstruktivem Aufwand sichergestellt ist, dass das Werkzeug beim Ansetzen an das zu bearbeitende Gestein nicht aufgrund einer zu großen Schlagleistung wegspringen kann. Dementsprechend soll die Schlagleistung beim Ansetzen des Werkzeugs vermindert werden, aber dennoch gleichzeitig eine hohe, vom Bediener aufzubringende Anpresskraft auf das Werkzeug möglich sein, um das Werkzeug sich führen zu können. The invention has for its object to provide a drill and / or percussion hammer, is ensured in which with little design effort that the tool when attaching to the rock to be processed can not jump away due to a large impact performance. Accordingly, the impact performance when applying the tool should be reduced, but at the same time a high, applied by the operator pressing force to the tool to be able to lead the tool can.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bohr- und /oder Schlaghammer mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Zudem wird in dem nebengeordneten Verfahrensanspruch ein Verfahren zum Einstellen der Schlagfrequenz bei einem Bohr- und/ oder Schlaghammer definiert. The object is achieved by a drilling and / or percussion hammer with the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims. In addition, a method for adjusting the beat frequency in a drilling and / or percussion hammer is defined in the independent method claim.
Es wird ein Bohr- und/oder Schlaghammer angegeben, mit einem Antrieb, einem von dem Antrieb antreibbaren Schlagwerk, einer Halteeinrichtung zum Halten des Bohr- und/oder Schlaghammers durch einen Bediener, einer Krafterkennungseinrichtung zum Detektieren einer an der Halteeinrichtung wirkenden Andrückkraft des Bedieners, und mit einer Steuerungseinrichtung zum Einstellen einer Schlagfrequenz des Schlagwerks, wobei durch die Steuerungseinrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerts durch die detektierte An- drückkraft des Bedieners die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Arbeitsfrequenz erhöhbar ist, während bei Unterschreiten eines vorgegebenen Leerlaufschlag- Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft des Bedieners die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Leerlauffrequenz verminderbar ist. Das Schlagwerk kann ein Luftfederschlagwerk sein, mit einem von dem Antrieb antreibbaren Antriebskolben, einem axial zu dem Antriebskolben in einem Schlagwerkrohr linear bewegbar geführten Schlagkolben, und mit einer zwischen dem Antriebskolben und dem Schlagkolben erzeugbaren Luftfeder zum Übertragen der Bewegung des Antriebskolbens auf den Schlagkolben. A drilling and / or percussion hammer is specified, with a drive, a drivable drivable by the drive, a holding device for holding the drill and / or percussion hammer by an operator, a force detection device for detecting a force acting on the holding device pressing force of the operator, and with a control device for setting a beating frequency of the percussion mechanism, wherein the beat frequency can be increased to a predetermined operating frequency by the control device when a predefined working stroke force limit value is exceeded by the detected pressing force of the operator, while falls below a predetermined idle stroke force limit value by the detected Pressing force of the operator, the beat frequency can be reduced to a predetermined idling frequency. The percussion mechanism can be an air spring impact mechanism with a drive piston drivable by the drive, a percussion piston guided axially movable axially relative to the drive piston in a striking mechanism tube, and with an air spring which can be generated between the drive piston and the percussion piston for transmitting the movement of the drive piston to the percussion piston.
Bei einer Variante dient der Antriebskolben gleichzeitig als Schlagwerkrohr für die Führung des Schlagkolbens, sodass der Schlagkolben im Inneren des Antriebskolbens geführt wird. Ebenso ist es möglich, dass der Antriebskolben im Inneren des Schlagkolbens geführt wird. In one variant, the drive piston also serves as a percussion tube for the guidance of the percussion piston, so that the percussion piston is guided in the interior of the drive piston. It is also possible that the drive piston is guided inside the percussion piston.
Derartige Luftfederschlagwerke sind seit langem bekannt und haben sich in der Praxis bereits hervorragend bewährt, sodass an dieser Stelle auf eine eingehendere Beschreibung verzichtet werden kann. Such air spring impact devices have long been known and have already proven excellent in practice, so that can be dispensed with a more detailed description at this point.
Der Bohr- und/oder Schlaghammer (nachfolgend auch als Hammer bzw. Aufbruchhammer bezeichnet) ermöglicht es, dass ein einfaches Luftfederschlagwerk ohne die oben beschriebene Hülsensteuerung verwendet werden kann, das beim Anheben des Hammers in eine Leerlaufstellung übergeht und das - ohne die er- findungsgemäße Ausgestaltung - prinzipbedingt beim Ansetzen des Werkzeugs direkt wieder in die volle Leistung übergehen würde. The hammer and / or percussion hammer (hereinafter also referred to as hammer or Aufbruchhammer) makes it possible that a simple air spring impact mechanism can be used without the sleeve control described above, which goes into an idle position when lifting the hammer and - without the inventive Design - in principle, when preparing the tool would go directly back to full power.
Dabei ist es jedoch mit Hilfe der Steuerungseinrichtung möglich, dass die Schlagleistung, die - einen unveränderten mechanischen Aufbau vorausgesetzt - direkt von der Schlagzahl bzw. Schlagfrequenz abhängt, beim Abheben des Werkzeugs und vor dem Aufsetzen des Werkzeugs reduziert wird, indem die Schlagzahl bzw. -frequenz vermindert wird. Diese wiederum kann über die Andrückkraft des Be- dieners gesteuert werden. Der Bediener hält den Hammer an der Halteeinrichtung fest und bringt eine Andrückkraft in Richtung der Hauptarbeitsrichtung des Hammers auf. Solange die Andrückkraft niedrig ist, bleibt die Schlagfrequenz vermindert und nimmt den Wert der Leerlauffrequenz ein. Wenn der Bediener jedoch die Andrückkraft erhöht und dabei den vorgegebenen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwert überschreitet (was durch die Krafterkennungseinrichtung detektiert wird), kann die Steuerungseinrichtung die Schlagfrequenz auf die vorgegebene Arbeitsfrequenz erhöhen, sodass der Bediener mit dem Hammer entsprechend seinen Vorstellungen arbeiten kann. Wenn der Bediener wiederum den Hammer und das Werkzeug vom zu bearbeitenden Stein abhebt, reduziert sich seine Andrückkraft. Wenn die Andrückkraft den vorgegebenen Leerlaufschlag-Kraftgrenzwert unterschreitet, vermindert die Steuerungseinrichtung die Schlagfrequenz auf die vorgegebene Leerlauffrequenz. Durch Wiederansetzen des Hammers und Andrücken gegen das Gestein kann der Bediener in der oben beschriebenen Weise wieder den Schlagbetrieb aufnehmen. However, it is possible with the help of the control device that the impact performance - assuming an unchanged mechanical structure - directly depends on the stroke rate or impact frequency is reduced when lifting the tool and before placing the tool by the stroke rate or frequency is reduced. This in turn can be controlled by the pressing force of the operator. The operator holds the hammer to the holding device and applies a pressing force in the direction of the main working direction of the hammer. As long as the pressing force is low, the beat frequency remains reduced and takes the value of the idling frequency. However, if the operator increases the pressing force while exceeding the predetermined working stroke force limit (which is detected by the force detecting means), the controller may increase the beat frequency to the predetermined operating frequency so that the operator can operate the hammer according to his ideas. In turn, as the operator lifts the hammer and tool off the stone to be machined, it reduces its pressure. When the pressing force falls below the predetermined no-load force limit, the controller reduces the beat frequency to the predetermined idling frequency. By restoring the hammer and pressing against the rock, the operator can resume hitting operation in the manner described above.
Wenn zwischen der Halteeinrichtung und den restlichen Komponenten des Hammers eine Federeinrichtung vorgesehen ist, entspricht die jeweilige Relativstellung zwischen Halteeinrichtung und einer der restlichen Komponenten des Hammers (zum Beispiel Antrieb oder Schlagwerk) bei bekannter Federkennlinie der Federeinrichtung auch jeweils einer bestimmten Kraft, sodass daraus Rückschlüsse auf die Andrückkraft des Bedieners gezogen werden können. Umgekehrt können zum Beispiel die oben genannten Kraftgrenzwerte auch direkt in Relativstellungen der Halteeinrichtung in Bezug auf die restlichen Komponenten des Hammers umgesetzt werden. Daher sind die Kraftgrenzwerte auch als Re- lativstellungsgrenzwerte zu verstehen. Der Bediener muss keine zusätzliche Bedienkraft zur Steuerung der Schlagleistungsabsenkung aufbringen, sodass die von ihm aufgebrachte Andrückkraft vollständig für die Bearbeitung de Gesteins genutzt werden kann. If a spring device is provided between the holding device and the remaining components of the hammer, the respective relative position between the holding device and one of the remaining components of the hammer (for example, drive or percussion) with a known spring characteristic of the spring device also corresponds to a particular force, so that conclusions on the pressing force of the operator can be pulled. Conversely, for example, the above-mentioned force limit values can also be converted directly into relative positions of the holding device with respect to the remaining components of the hammer. Therefore, the force limit values are also to be understood as relative position limit values. The operator does not have to apply any additional operating force for controlling the impact power reduction, so that the pressure applied by him can be used completely for processing the rock.
Die Schlagfrequenz wird im Regelfall unmittelbar von der Drehzahl des An- triebsmotors abhängen. Die Schlagfrequenz- bzw. Drehzahlabsenkung bleibt beim Ansetzen des Hammers so lange erhalten, bis die vorbestimmte Bedienkraft (Arbeitschlag-Kraftgrenzwert) überschritten wird. Im Gegensatz dazu bleibt bei dem Werkzeug der EP 1 170 095 die Reduzierung der Drehzahl beim Ansetzen nicht erhalten. Dort wird bereits beim Ansetzen des Werkzeugs die Drehzahl erhöht, was ein sanftes Ansetzen erschweren kann. As a rule, the beat frequency will depend directly on the speed of the drive motor. The Schlagfrequenz- or speed reduction is maintained when applying the hammer until the predetermined operating force (working stroke force limit) is exceeded. In contrast, in the tool of EP 1 170 095, the reduction of the speed during preparation does not remain. There, the speed is already increased when applying the tool, which can complicate a smooth piecing.
Die Steuerungsmaßnahmen lassen sich besonders einfach in Verbindung mit elektrischen, bürstenlosen Motoren umsetzen, die mit einer Umformerelektronik angesteuert werden. The control measures are particularly easy to implement in conjunction with electric, brushless motors, which are controlled by a converter electronics.
Der Arbeitsschlag-Kraftgrenzwert und der Leerlaufschlag-Kraftgrenzwert können identisch sein. In diesem Fall erfolgt die Umschaltung zwischen Leerlaufbetrieb und Schlagbetrieb stets bei der gleichen Andrückkraft. Für den Fall, dass der Bediener den Hammer über einen gewissen Zeitraum mit einer Andrückkraft andrückt, die diesen Kraftgrenzwerten entspricht, sodass demzufolge mehrfach zwischen Leerlauf und Schlagbetrieb, also auch zwischen Arbeitsfrequenz und Leerlauffrequenz umgeschaltet wird, kann es zweckmäßig sein, wenn der Arbeitsschlag-Kraftgrenzwert größer als der Leerlaufschlag- Kraftgrenzwert ist. In diesem Fall wird eine gewisse Hysterese realisiert, sodass ein Erhöhen der Schlagfrequenz nur dann möglich ist, wenn der Bediener die Andrückkraft deutlich erhöht hat, während ein Vermindern der Schlagfrequenz auf die Leerlauffrequenz nur dann erfolgt, wenn der Bediener seine Andrückkraft deutlich reduziert hat. Ein ruhigeres und selteneres Umschalten zwischen den Schlagfrequenzen ist die Folge. The strike force limit and the idle stroke force limit may be identical. In this case, the switchover between idling mode and impact mode always takes place at the same pressure force. In the event that the operator presses the hammer over a certain period of time with a pressing force corresponding to these force limits, so that several times between idling and impact mode, ie between operating frequency and idle frequency is switched, it may be useful if the Arbeitsschlag force limit is greater than the idle stroke force limit. In this case, a certain hysteresis is realized, so that an increase in the beat frequency is only possible if the operator has significantly increased the contact force, while reducing the beat frequency to the idling frequency only if the operator has significantly reduced its contact force. A quieter and less frequent switching between the beat frequencies is the result.
Auf diese Weise kann auch das Problem gelöst werden, dass die Andrückkraft des Bedieners aufgrund der Vibrationen des Geräts niemals konstant sein wird, son- dern sich ständig ändert. Durch das Entzerren der Schaltpunkte werden geringfügige Änderungen der Arbeitsfrequenz nicht jeweils ein Umschalten der Schlagfrequenz zur Folge haben. In this way, the problem can be solved that the pressing force of the operator will never be constant due to the vibrations of the device, but is constantly changing. By equalizing the switching points, minor changes in the operating frequency will not result in a switching of the beat frequency.
Anstelle nur eines einzigen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerts können auch mehrere Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerte mit unterschiedlicher Höhe vordefiniert sein, wobei steigenden Arbeitsschlag- Kraftgrenzwerten jeweils auch ansteigende Arbeitsfrequenzwerte zugeordnet sind, sodass bei einem kontinuierlichen Erhöhen der Andrückkraft durch den Bediener nacheinander die unterschiedlichen Arbeitsschlag- Kraftgrenzwerte überschreitbar und die Schlagfrequenz auf die dementsprechend ansteigenden Arbeitsfrequenzen einstellbar ist. Instead of only a single stroke force limit, several stroke power limit values may be predefined, with increasing stroke limit force values also associated with increasing stroke rates, such that when the surge force is continually increased by the operator, the different stroke force limits will be exceeded one after the other Beat frequency is adjustable to the accordingly increasing operating frequencies.
Diese Maßnahme hat zur Folge, dass der Bediener kontinuierlich seine Andrückkraft erhöhen kann und die Schlagfrequenz ebenfalls in entsprechenden Stufen erhöht wird. This measure has the consequence that the operator can continuously increase its pressing force and the beat frequency is also increased in corresponding stages.
Die Umschaltung kann in Stufen, aber auch kontinuierlich erfolgen, um ein harmonisches Arbeitsverhalten für den Bediener zu ermöglichen. The switching can be done in stages, but also continuously, to allow a harmonious working behavior for the operator.
Entsprechend können auch mehrere Leerlaufschlag-Kraftgrenzwerte mit unter- schiedlicher Höhe vorgesehen sein, wobei sinkenden Leerlaufschlag- Kraftgrenzwerten jeweils sinkende Arbeitsfrequenzwerte zugeordnet sind, sodass bei einem kontinuierlichen Vermindern der Andrückkraft durch den Bediener nacheinander die unterschiedlichen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerte unterschreit- bar und die Schlagfrequenz auf die dementsprechend sinkenden Arbeitsfrequenzen einstellbar ist. Correspondingly, it is also possible to provide a plurality of idle-stroke force limit values having different heights, with sinking idle-stroke force limit values each being associated with decreasing operating frequency values, such that, if the pressing force is continuously reduced by the operator, the different work-strike force limit values are subsequently undershot. bar and the beat frequency on the accordingly decreasing operating frequencies is adjustable.
Der Bediener kann durch diese Maßnahme seine Andrückkraft reduzieren und damit ein Absenken der Schlagfrequenz bewirken, ohne dass er einen Schalter oder Taster betätigen muss. By this measure, the operator can reduce his pressing force and thus cause a lowering of the beat frequency, without having to operate a switch or button.
Anstelle der mehreren Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerte oder Leerlaufschlag- Kraftgrenzwerte kann es auch möglich sein, einen Funktionszusammenhang (zum Beispiel eine lineare Abhängigkeit) zwischen der Andrückkraft des Bedieners und der Schlagfrequenz herzustellen. Mit Erhöhen der Andrückkraft soll auch die Schlagfrequenz erhöht werden, während bei einem Reduzieren der Andrückkraft auch die Schlagfrequenz zu vermindern ist. Die Übergangsbereiche, in denen die Änderung der Schlagfrequenz erfolgt, kann durch die Kraftgrenzwerte definiert werden. Instead of the plurality of strike force limit values or idle stroke force limit values, it may also be possible to establish a functional relationship (for example a linear dependency) between the pressing force of the operator and the beat frequency. With increasing the pressure force and the beat frequency should be increased, while reducing the pressing force and the beat frequency is to be reduced. The transitional ranges where the change of the beat frequency occurs can be defined by the force limit values.
Der Funktionszusammenhang kann, wie oben dargelegt, in einer linearen Abhängigkeit zwischen der Andrückkraft des Bedieners und der Schlagfrequenz bzw. Schlagenergie bestehen. Alternativ ist auch ein nicht-linearer Zusammenhang, z.b. eine progressive oder degressive Kennlinie möglich. The functional relationship can, as stated above, exist in a linear dependence between the pressing force of the operator and the beat frequency or impact energy. Alternatively, it is also a non-linear relationship, eg. a progressive or degressive characteristic is possible.
Die Halteeinrichtung kann relativ zu dem Antrieb und/ oder dem Schlagwerk bewegbar sein. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Halteeinrichtung schwingungsmäßig von dem Antrieb bzw. Schlagwerk zu entkoppeln, sodass der Bediener wirksam vor Schwingungen und Schlägen geschützt wird. The holding device can be movable relative to the drive and / or the impact mechanism. In this way it is possible to decouple the holding device vibrationally from the drive or percussion, so that the operator is effectively protected against vibrations and shocks.
Insbesondere kann die Halteeinrichtung ein Handgriffsystem aufweisen, das gegen die Wirkung einer Federeinrichtung relativ zu dem Antrieb und/oder zu dem Schlagwerk elastisch bewegbar ist. Dies ermöglicht es, zum Beispiel einen oder zwei Handgriffe an dem Hammer vorzusehen, die gegenüber dem restlichen Hammer abgefedert sind und so die gewünschte Schwingungsentkopplung erreichen. In particular, the holding device may comprise a handle system which is elastically movable against the action of a spring device relative to the drive and / or to the impact mechanism. This makes it possible, for example, to provide one or two handles on the hammer, which are sprung against the rest of the hammer, thus achieving the desired vibration decoupling.
Die Krafterkennungseinrichtung kann einen Kraftsensor aufweisen, der in dem Kraftfluss zwischen einer an der Halteeinrichtung vorgesehenen Berührfläche für eine Hand des Bedieners einerseits und dem Antrieb und/oder dem Schlagwerk und /oder einem Werkzeughalter andererseits angeordnet ist und ein Signal in Abhängigkeit von der Andrückkraft des Bedieners erzeugt. Die Berührfläche ist zum Beispiel die Fläche, an der der Bediener das Handgriffsystem mit seiner Hand oder beiden Händen hält. Der Kraftsensor kann die Andrückkraft des Bedieners, insbesondere in Richtung der Hauptarbeitsrichtung des Hammers, erkennen und daraufhin ein entsprechendes Signal erzeugen. Als Kraftsensor eignen sich zum Beispiel Piezokraftaufnehmer, DMS-Streifen, aber auch Schalter, Kontakte, magnetische Sensoren oder Hall-Sensoren, die insbesondere mit einer Federeinrich- tung gekoppelt sein können. In diesem Fall bedeutet das Auslösen des Sensors, dass das zu überwachende Objekt gegen die Wirkung der Federeinrichtung entsprechend bewegt wurde, sodass eine entsprechende Andrückkraft des Bedieners vorliegen muss. Bei einer Variante kann die Krafterkennungseinrichtung einen Wegsensor aufweisen, mit dem eine Relativbewegung der Halteeinrichtung relativ zu dem Antrieb und /oder dem Schlagwerk detektierbar ist, wobei die Relativbewegung von der Andrückkraft des Bedieners abhängt. Auch hierbei können die oben bereits genannten Sensoren zum Einsatz kommen, gegebenenfalls in Verbindung mit einer entsprechend ausgelegten Federeinrichtung. The force detection device may comprise a force sensor, which is arranged in the force flow between a provided on the holding device contact surface for a hand of the operator on the one hand and the drive and / or percussion and / or a tool holder on the other hand, and a signal in response to the pressing force of the operator generated. The touch area is, for example, the area where the operator holds the handle system with his or her hand or both hands. The force sensor can control the pressing force of the operator, especially in the direction of the main working direction of the hammer, and then generate a corresponding signal. Suitable force sensors are, for example, piezoelectric force transducers, strain gage strips, but also switches, contacts, magnetic sensors or Hall sensors, which may in particular be coupled to a spring device. In this case, triggering the sensor means that the object to be monitored has been correspondingly moved against the action of the spring device, so that a corresponding pressing force of the operator must be present. In one variant, the force detection device may comprise a displacement sensor with which a relative movement of the holding device relative to the drive and / or impact mechanism is detectable, wherein the relative movement of the pressing force of the operator depends. Here, too, the above-mentioned sensors can be used, optionally in conjunction with a correspondingly designed spring device.
Damit bei Wegsensoren sich aufgrund der Vibration des Hammers die Drehzahl im Schaltpunkt nicht ständig ändert, kann die Steuerungseinrichtung einen Mittelwert über die Zeit bilden und erst ab einer bestimmten Größe die Drehzahl und damit Schlagfrequenz umschalten. Das Problem kann auch dadurch gelöst werden, dass mit Hilfe von zwei Sensoren ein Bereich definiert wird, indem ein Ändern der Drehzahl unterbleibt (Nachbilden einer Hysterese). Wiederum bei einer Variante kann ein Sensor so platziert werden, dass das Schlagwerk nach Aufnahme des Leerlaufbetriebs so lange im frequenzreduzierten Bereich läuft, bis der Bediener die Federeinrichtung zwischen der Halteeinrichtung und dem restlichen Hammer bis zu einem Anschlag zusammendrückt bzw. bis eine entsprechende hohe Bedienkraft über einen Kraftsensor erfasst wird. Die Absenkung der Schlagfrequenz kann dann erst wieder einsetzen, wenn das Schlagwerk in seine Leerlaufposition zurückgeht. In order that the rotational speed in the switching point does not change constantly in the case of displacement sensors due to the vibration of the hammer, the control device can form an average value over time and only switch the rotational speed and thus the beat frequency above a certain size. The problem can also be solved by defining a range with the aid of two sensors, in that a change in the rotational speed does not occur (simulation of a hysteresis). Again, in one variant, a sensor can be placed so that the percussion after idling operation so long in the frequency-reduced range runs until the operator squeezes the spring device between the holding device and the rest of the hammer to a stop or until a corresponding high operating force a force sensor is detected. The lowering of the beat frequency can then only start again when the striking mechanism returns to its idle position.
Selbstverständlich sind auch alle dazwischenliegenden Bereiche detektierbar oder einstellbar. Of course, all intervening areas are detectable or adjustable.
Bei einer anderen Variante kann die Krafterkennungseinrichtung einen Positions- sensor aufweisen, zum Erkennen einer bestimmten Relativstellung zwischen der Halteeinrichtung einerseits und dem Antrieb und/ oder dem Schlagwerk andererseits, wobei die Relativstellung von der Andrückkraft des Bedieners abhängt. Auch hier können wieder die obigen Sensoren, insbesondere Kontakte, Schalter, Hall-Sensoren, magnetische Sensoren, zum Einsatz kommen, wobei die Auslegung einer Federeinrichtung keine Rolle spielt, sondern lediglich die Relativstellung der Halteeinrichtung. In another variant, the force detection device may comprise a position sensor for detecting a specific relative position between the holding device on the one hand and the drive and / or percussion mechanism on the other hand, wherein the relative position depends on the pressing force of the operator. Again, the above sensors, in particular contacts, switches, Hall sensors, magnetic sensors, are used again, the design a spring device does not matter, but only the relative position of the holding device.
Die Erkennung der (Relativ- )Position der Halteeinrichtung bzw. die Erkennung des Wegs, den die Halteeinrichtung bei Belastung durch den Bediener zurücklegt, ermöglicht unmittelbar einen Rückschluss auf die vom Bediener aufgebrachte Andrückkraft, weil die Federkennlinie der zwischen der Halteeinrichtung und den anderen Komponenten des Hammers angeordneten Federeinrichtung bekannt ist. Dabei ist es nicht erforderlich, den exakten Absolutwert der Andrückkraft zu be- stimmen. Vielmehr genügt es, die Wirkung der Andrückkraft mit Hilfe geeigneter Sensoren zu beobachten. Z.B. kann das Erreichen einer bestimmten Relativstellung der Halteeinrichtung dem Erreichen (Überschreiten oder Unterschreiten) eines Kraftgrenzwerts entsprechen. Insofern entspricht die Position oder die Bewegung der Halteeinrichtung einer vom Bediener aufgebrachten Andrückkraft und kann zum zumindest indirekten Detektieren der Andrückkraft genutzt werden. The recognition of the (relative) position of the holding device or the recognition of the way the holding device travels under load from the operator, allows a direct conclusion on the applied pressure force by the operator, because the spring characteristic between the holding device and the other components of the Hammers arranged spring device is known. It is not necessary to determine the exact absolute value of the pressing force. Rather, it is sufficient to observe the effect of the pressing force with the help of suitable sensors. For example, the achievement of a certain relative position of the holding device can correspond to reaching (exceeding or falling below) a force limit value. In this respect, the position or the movement of the holding device corresponds to a pressing force applied by the operator and can be used for at least indirect detection of the pressing force.
Die Schlagfrequenz kann durch die Steuerungseinrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Maximal-Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft des Bedieners verminderbar sein. Das bedeutet, dass dann, wenn der Bediener mit einer zu hohen Andrückkraft, also einer Andrückkraft oberhalb des Maximal- Kraftgrenzwerts, gegen den Hammer drückt, zum Beispiel die Drehzahl abgesenkt wird. Dadurch erhält der Bediener eine Information, dass er zum Erreichen eines optimalen Arbeitsergebnisses den Hammer weniger stark andrücken sollte. Die Festlegung des Maximal-Kraftgrenzwerts kann aufgrund des Leistungsvermögens von Antrieb und Schlagwerk festgelegt werden. Ebenso kann aber auch die Auslegung der Halteeinrichtung, insbesondere die dort vorhandenen Maßnahmen zur Schwingungsentkopplung des Handgriffsystems (Abfederung der Haltegriffe), berücksichtigt werden, sodass der Bediener stets optimal vor Vibrationen geschützt wird. Wenn der Bediener die Andrückkraft wieder vermindert und in den vorgese- henen Andrückkraftbereich gelangt, kann die Schlagfrequenz wieder auf die vorgesehene Arbeitsfrequenz erhöht werden. The beat frequency can be reduced by the control device when a predetermined maximum force limit value is exceeded by the detected pressing force of the operator. This means that when the operator presses against the hammer with too high a pressing force, ie a pressing force above the maximum force limit value, the speed is lowered, for example. This gives the operator information that he should press the hammer less to achieve an optimal result. The determination of the maximum force limit can be determined based on the performance of the drive and percussion. Likewise, however, the design of the holding device, in particular the existing there measures for vibration isolation of the handle system (cushioning of the handles), are taken into account, so that the operator is always optimally protected against vibration. If the operator reduces the pressure force again and reaches the intended pressure force range, the beat frequency can be increased again to the intended operating frequency.
Die Schlagfrequenz kann durch die Steuerungseinrichtung durch eine der folgenden Maßnahmen einstellbar sein: Einstellen einer Drehzahl des Antriebs, und/ oder Einstellen einer Übersetzung eines zwischen dem Antrieb und dem Schlagwerk angeordneten Getriebes. Das Einstellen der Drehzahl des Antriebs wird in der Praxis die häufigste Maßnahme sein, da die Motordrehzahl sowohl bei einem Elektromotor als auch bei einem Verbrennungsmotor leicht veränderbar ist. In Ausnahmefällen kann der Hammer aber auch ein Getriebe mit veränderbarem Übersetzungsverhältnis aufweisen, mit dem die Motordrehzahl in eine entsprechende Schlagzahl übersetzt wird. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe, aber auch ein stufenloses Getriebe sein. Durch die Steuerungseinrichtung kann eine Änderung der Schlagfrequenz mit einer zeitlichen Verzögerung nach Unter- oder Überschreiten des jeweiligen Kraftgrenzwerts bewirkbar sein. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung ist es möglich, dass die Schlagfrequenz nicht zu schnell und damit für den Bediener zu überraschend geändert wird, sondern dass vielmehr ein sanftes Hochfahren der Schlagfrequenz ermöglicht wird. Umgekehrt kann - je nach Auslegung - aber eine Absenkung der Schlagfrequenz deutlich schneller erfolgen, um in einen sicheren und für den Bediener kontrollierbaren Frequenzbereich zu kommen. The beat frequency can be adjusted by the control device by one of the following measures: setting a speed of the drive, and / or setting a translation of a arranged between the drive and the percussion gear. Adjusting the rotational speed of the drive will in practice be the most common measure, since the engine speed is easily changeable both in an electric motor and in an internal combustion engine. In exceptional cases, the hammer but also a gearbox with changeable Have gear ratio with which the engine speed is translated into a corresponding stroke rate. The transmission can be a manual transmission, but also a continuously variable transmission. By the control device, a change of the beat frequency with a time delay after undershooting or exceeding the respective force limit can be effected. Due to the time delay, it is possible that the beat frequency is not changed too fast and therefore too surprising for the operator, but rather that a gentle start-up of the beat frequency is made possible. Conversely, depending on the design, a reduction of the beat frequency can occur much faster in order to arrive at a safe frequency range that can be controlled by the operator.
So ist es zum Beispiel möglich, dass nach Überfahren des Sensors die Motordreh- zahl auch bei einem erhöhten Anpressdruck durch den Bediener über eine gewisse Zeitspanne gering bleibt, bevor sie - entsprechend der erhöhten Andrückkraft - ebenfalls gesteigert wird. It is thus possible, for example, for the motor speed to remain low for a certain period of time even after an increased contact pressure by the operator after passing over the sensor, before it is likewise increased in accordance with the increased pressure force.
Bei einer Variante kann eine Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung vor- gesehen sein, zum Erfassen der Relativgeschwindigkeit zwischen der Halteeinrichtung einerseits und dem Antrieb und/ oder dem Schlagwerk andererseits, wenn die Antriebskraft durch den Bediener einwirkt, wobei durch die Steuerung eine Änderung der Schlagfrequenz mit einer Änderungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit bewirkbar ist. In a variant, a relative speed detection device can be provided for detecting the relative speed between the holding device on the one hand and the drive and / or the percussion mechanism on the other hand, when the driving force is applied by the operator, whereby the control changes the beat frequency with a rate of change depending on the relative speed is effected.
Bei dieser Variante kann die Geschwindigkeit erfasst werden, mit der die Halteeinrichtung eine entsprechende Sensorik überfährt. Diese Geschwindigkeit entspricht der Geschwindigkeit, mit der der Bediener den Hammer gegen das zu bearbeitende Gestein andrückt, und erlaubt Rückschlüsse darauf, ob der Bediener ein sanftes Ansetzen wünscht (niedrige Geschwindigkeit) oder einen sofortigen Schlagbeginn (hohe Relativgeschwindigkeit). In this variant, the speed can be detected, with which the holding device passes over a corresponding sensor. This speed corresponds to the speed with which the operator presses the hammer against the rock to be processed, and allows conclusions as to whether the operator desires a gentle application (low speed) or an immediate start of impact (high relative speed).
Es kann eine Voreinstelleinrichtung vorgesehen sein, zum Voreinstellen von wenigstens einem der folgenden Parameter durch den Bediener: Arbeitsschlag- Kraftgrenzwert, Leerlaufschlag-Kraftgrenzwert, Maximal-Kraftgrenzwert, Arbeitsfrequenz, Leerlauffrequenz, zeitliche Verzögerung für die Änderung der Schlagfrequenz. Der Bediener hat damit - je nach Ausstattung des Hammers - die Möglichkeit, die Parameter entsprechend seinem Arbeitsverhalten, aber auch seiner körperlichen Konstitution einzustellen. Zudem kann die jeweilige Arbeitsaufgabe Ein- fluss auf die Einstellung der Parameter haben. Wenn zum Beispiel lediglich grobe Abbrucharbeiten mit dem Hammer zu leisten sind, ist ein sanftes Ansetzen nicht erforderlich, wie es zum Beispiel beim Bohren eines Lochs hilfreich sei könnte. Bei einem Verfahren zum Einstellen der Schlagfrequenz bei einem Bohr- und / oder Schlaghammer, wobei der Bohr- und/ oder Schlaghammer einen Antrieb, ein von dem Antrieb antreibbares Schlagwerk und eine Halteeinrichtung zum Halten des Bohr- und / oder Schlaghammers durch einen Bediener aufweist, können folgende Maßnahmen vorgesehen sein: Detektieren einer an der Halteeinrichtung ein- wirkenden Andrückkraft des Bedieners, sowie Einstellen der Schlagfrequenz des Schlagwerks in Abhängigkeit von der Andrückkraft des Bedieners. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft wird die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Arbeitsfrequenz erhöht. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Leerlaufschlag-Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft wird die Schlagfrequenz hingegen auf eine vorgegebene Leerlauffrequenz vermindert. A presetting means may be provided for presetting at least one of the following parameters by the operator: work strike force limit, idle force limit, maximum force limit, working frequency, idle frequency, time delay for the change of the beat frequency. The operator has - depending on the equipment of the hammer - the opportunity to adjust the parameters according to his work behavior, but also his physical constitution. In addition, the respective work task can be flow on the adjustment of the parameters. For example, if only rough demolition work is to be done with the hammer, a gentle application is not required, as it might be helpful, for example, when drilling a hole. In a method for setting the beat frequency in a drill and / or percussion hammer, the drill and / or percussion hammer having a drive, a drive drivable by the drive and a holding device for holding the drill and / or percussion hammer by an operator, the following measures can be provided: detecting a pressing force of the operator acting on the holding device, as well as setting the striking frequency of the striking mechanism as a function of the pressing force of the operator. When a predetermined Arbeitsschlag force limit value is exceeded by the detected pressing force, the beat frequency is increased to a predetermined operating frequency. When falling below a predetermined idle stroke force limit by the detected pressing force, however, the beat frequency is reduced to a predetermined idling frequency.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläu- tert. Es zeigen: These and other advantages and features of the invention will be explained in more detail below by means of examples with the aid of the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 schematisch einen Bohrhammer; Fig. 1 shows schematically a hammer drill;
Fig. 2 einen Aufbruch- bzw. Schlaghammer; FIG. 2 shows a breaker hammer; FIG.
Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Aufbruchhammers; 3 shows another embodiment of a breaker hammer;
Fig. 4a und 4b eine Variante eines Aufbruchhammers in zwei unterschiedlichen 4a and 4b, a variant of a breaker hammer in two different
Betriebsstellungen;  Operating positions;
Fig. 5 eine andere Ausführungsform eines Aufbruchhammers; 5 shows another embodiment of a breaker hammer;
Fig. 6 wiederum eine andere Ausführungsform eines Aufbruchhammers; Fig. 7 eine vereinfachte Darstellung eines Steuerungsverfahrens für einen Hammer; Fig. 6 in turn another embodiment of a breaker hammer; Fig. 7 is a simplified illustration of a control method for a hammer;
Fig. 8 eine Variante des Steuerungsverfahrens; und Fig. 9 eine andere Variante des Steuerungsverfahrens. 8 shows a variant of the control method; and 9 shows another variant of the control method.
Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht einen Bohrhammer mit einem Antrieb 1 , der ein Schlagwerk 2 antreibt, welches ein Werkzeug 3 in bekannter Weise be- aufschlagt. Fig. 1 shows a schematic side view of a hammer drill with a drive 1, which drives a hammer mechanism 2, which aufschlagt a tool 3 in a known manner.
Der Antrieb 1 ist lediglich schematisch durch ein ihn umgebendes Gehäuse dargestellt. Üblicherweise handelt es sich bei dem Antrieb 1 um einen Elektro- oder Verbrennungsmotor. The drive 1 is shown only schematically by a surrounding housing. Usually, the drive 1 is an electric or internal combustion engine.
Das Schlagwerk 2 dient zum Wandeln der Drehbewegung des Antriebs 1 und zum Erzeugen einer Schlagbewegung, die auf das Werkzeug 3 übertragen werden kann. Als Schlagwerk 2 sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Bauprinzipien bekannt, wobei sich vor allem bei größeren und leistungsfähigeren Hämmern Luft- federschlagwerke hervorragend bewährt werden. The striking mechanism 2 serves to convert the rotational movement of the drive 1 and to generate a striking movement, which can be transmitted to the tool 3. As percussion 2 different construction principles are known from the prior art, which are proven outstanding, especially for larger and more powerful hammers Luftfederschlagwerke.
Der in Fig. 1 gezeigte Hammer kann vom Bediener an einem als Halteeinrichtung dienenden Handgriff 4 gehalten werden. Insbesondere dient der Handgriff 4 dazu, dass der Bediener eine Andrückkraft in Richtung der Hauptarbeitsrichtung X (entspricht der Erstreckungsrichtung des Werkzeugs 3) auf den Hammer aufbringen kann. So kann sich der Bediener mit seinem Körper gegen den Handgriff 4 abstützen und eine erhebliche Andrückkraft auf den Hammer aufbringen. The hammer shown in Fig. 1 can be held by the operator on a handle 4 serving as a holding device. In particular, the handle 4 serves to allow the operator to apply a pressing force in the direction of the main working direction X (corresponding to the extension direction of the tool 3) to the hammer. Thus, the operator can rest with his body against the handle 4 and apply a considerable pressing force on the hammer.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der Handgriff 4 an einem Scharnier 5 schwenkbar angelenkt. Das freie Ende des Handgriffs 4 ist an einem Anschlag abgestützt, der als Kraftsensor 6 ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Andrückkraft des Bedieners durch den Kraftsensor 6 detektiert werden. In the example shown in Fig. 1, the handle 4 is hinged to a hinge 5 pivotally. The free end of the handle 4 is supported on a stop which is designed as a force sensor 6. In this way, the pressing force of the operator can be detected by the force sensor 6.
Je nach Ausgestaltung einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung des Ham- mers kann bei Überschreiten eines vorgegebenen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerts durch die durch den Kraftsensor 6 detektierte Andrückkraft des Bedieners die Schlagfrequenz des Hammers auf eine vorgegebene Arbeitsfrequenz erhöht werden. Wenn der Bediener hingegen den Handgriff 4 entlastet, erkennt der Kraftsensor 6 ein Unterschreiten eines vorgegebenen Leerlaufschlag-Kraftgrenzwerts, sodass die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Leerlauffrequenz vermindert wird. Depending on the configuration of a control device, not shown, of the hammer, the hammering frequency of the hammer can be increased to a predetermined operating frequency when a predetermined working impact force limit value is exceeded by the pressing force of the operator detected by the force sensor 6. On the other hand, when the operator releases the handle 4, the force sensor 6 detects that it has fallen below a predetermined idling stroke force limit, so that the beat frequency is reduced to a predetermined idling frequency.
Auf diese Weise kann der Bediener durch Aufbringen oder Lockern seiner Andrückkraft die Drehzahl des Hammers manipulieren, ohne dass er ein anderes Betätigungselement wie zum Beispiel einen Schalter oder Taster betätigen muss. Insbesondere ist es für den Bediener nicht erforderlich, einen Taster dauerhaft zu halten, um den Betrieb des Hammers aufrecht zu erhalten. Vielmehr genügt es, wenn der Bediener über einen Schalter den Hammer einschaltet, der daraufhin - bei entlastetem Handgriff 4 - zunächst nur eine verminderte Schlagfrequenz (Leer- lauffrequenz) erzeugt. Erst bei Belastung des Handgriffs 4 mit einer entsprechenden Andrückkraft wird die Schlagfrequenz auf die eigentliche Arbeitsfrequenz erhöht, sodass der Bediener das zu bearbeitende Gestein mit dem Hammer bearbeiten kann. Fig. 2 zeigt eine Variante des Hammers als Aufbruch- bzw. Schlaghammer. In this way, by applying or loosening its pressing force, the operator can manipulate the speed of rotation of the hammer without having to operate another operating element, such as a switch or a button. In particular, it is not necessary for the operator to hold a button permanently in order to maintain the operation of the hammer. Rather, it is sufficient if the operator switches on the hammer via a switch, which then - with a relieved handle 4 - initially generates only a reduced beat frequency (idle running frequency). Only when the handle 4 is loaded with a corresponding pressing force, the beat frequency is increased to the actual working frequency, so that the operator can edit the rock to be processed with the hammer. Fig. 2 shows a variant of the hammer as a breaker or percussion hammer.
Hierbei ist der Antrieb 1 und ein Teil des Schlagwerks 2 durch eine als Halteeinrichtung dienende Haubeneinrichtung 7 umgeben, an der zwei Handgriffe 8 ausgebildet sind. Die Haubeneinrichtung 7 ist über eine Federeinrichtung 9 gegen- über dem Gehäuse des Antriebs 1 abgestützt. Auf diese Weise kann eine wirksame Schwingungsentkopplung der Haubeneinrichtung 7 und damit der Handgriffe 8 von den schwingungsbehafteten Komponenten (Antrieb 1 , Schlagwerk 2) erreicht werden. Im Kraftfluss zwischen der Haubeneinrichtung 7 und dem Antrieb 1 ist ein Kraftsensor 6 angeordnet, der die vom Bediener auf die Handgriffe aufgebrachte Andrückkraft detektiert. Here, the drive 1 and a part of the percussion mechanism 2 is surrounded by serving as a holding device hood device 7, on which two handles 8 are formed. The hood device 7 is supported by a spring device 9 in relation to the housing of the drive 1. In this way, an effective vibration decoupling of the hood device 7 and thus the handles 8 of the vibrating components (drive 1, striking mechanism 2) can be achieved. In the power flow between the hood device 7 and the drive 1, a force sensor 6 is arranged, which detects the pressing force applied by the operator to the handles.
Wie bei der obigen Variante von Fig. 1 kann aufgrund der durch den Kraftsensor 6 detektierten Andrückkraft die Drehzahl des Antriebs 1 und damit die Schlagfrequenz des Schlagwerks 2 eingestellt werden. Wenn der Bediener den Hammer mit einer entsprechend großen Andrückkraft an den Handgriffen 8 oder auch an der Haubeneinrichtung 7 nach unten drückt, wird der Kraftsensor 6 ein Überschreiten eines entsprechenden Kraftgrenzwertes (Arbeitsschlag- Kraftgrenzwert) erken- nen, sodass die Steuerung die Drehzahl des Antriebs 1 erhöhen kann. Bei Entlastung der Haubeneinrichtung 7 wird die Drehzahl des Antriebs 1 wieder vermindert, um in den Leerlaufbetrieb überzugehen. As in the above variant of FIG. 1, the rotational speed of the drive 1 and thus the beat frequency of the impact mechanism 2 can be adjusted on the basis of the pressure force detected by the force sensor 6. If the operator presses down the hammer with a correspondingly large pressing force on the handles 8 or also on the hood device 7, the force sensor 6 will detect an exceeding of a corresponding force limit value (working stroke force limit value), so that the controller controls the rotational speed of the drive 1 can increase. Upon discharge of the hood device 7, the speed of the drive 1 is reduced again to go into idle mode.
Fig. 3 zeigt eine Variante zu dem Schlaghammer von Fig. 2. FIG. 3 shows a variant of the percussion hammer of FIG. 2.
In diesem Fall ist der Kraftsensor 6 zwischen dem Schlagwerk und einem Werkzeughalter 10 im Kraftfluss bis zum Werkzeughalter angeordnet. Auch auf diese Weise kann die auf die Haubeneinrichtung 7 einwirkende Andrückkraft des Be- dieners detektiert werden. Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der kein Kraftsensor, sondern ein Positions- bzw. Ortssensor vorgesehen ist. Bei dem Positionssensor 1 1 kann es sich um einen Hall-Sensor, einen magnetischen Sensor, einen optischen Detektor, einen Kontakt oder einen Schalter handeln. In this case, the force sensor 6 between the impact mechanism and a tool holder 10 in the power flow is arranged to the tool holder. In this way too, the pressing force of the operator acting on the hood device 7 can be detected. Fig. 4 shows a variant in which no force sensor, but a position or location sensor is provided. The position sensor 11 may be a Hall sensor, a magnetic sensor, an optical detector, a contact or a switch.
Insbesondere ist der Positionssensor 1 1 in der Lage, die Position eines an der Innenseite der Haubeneinrichtung 7 angeordneten Detektionselements 12 zu erkennen. Bei dem Detektionselement 12 kann es sich um einen Magneten, um ein Me- tallelement oder auch um eine optische Markierung handeln. In particular, the position sensor 11 is capable of detecting the position of a detection element 12 arranged on the inside of the hood device 7. The detection element 12 may be a magnet, a metal element or even an optical marking.
In Fig. 4a wird ein Zustand gezeigt, in dem die Haubeneinrichtung 7 ausgefedert, also unbelastet ist. Das Detektionselement 12 kann in diesem Zustand durch den Positionssensor 1 1 erkannt werden, woraufhin die Steuerungseinrichtung den Entlastungszustand der Haubeneinrichtung 7 feststellt und die Drehzahl des Antriebs 1 reduziert. In Fig. 4a, a state is shown in which the hood device 7 is spring-loaded, that is unloaded. The detection element 12 can be detected in this state by the position sensor 1 1, whereupon the control device detects the discharge state of the hood device 7 and reduces the speed of the drive 1.
In Fig. 4b hingegen ist die Haubeneinrichtung 7 durch den Bediener belastet und daher eingefedert. Der Positionssensor 1 1 kann in diesem Fall das Detektionsele- ment 12 nicht mehr erkennen und gibt daher ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung, die daraufhin die Drehzahl des Antriebs 1 erhöhen kann. In Fig. 4b, however, the hood device 7 is loaded by the operator and therefore deflected. The position sensor 1 1 can no longer detect the detection element 12 in this case and therefore outputs a corresponding signal to the control device, which can then increase the speed of the drive 1.
Das Wegbewegen des Detektionselements 12 von dem Positionssensor 1 1 entspricht im Zusammenspiel mit der Federeinrichtung 9 einem Überschreiten des vorgegebenen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerts. So kann bereits vom Hersteller sehr präzise definiert werden, ab welcher Andrückkraft das Detektionselement 12 nicht mehr von dem Positionssensor 1 1 erkannt werden soll. The moving away of the detection element 12 of the position sensor 1 1 corresponds in cooperation with the spring means 9 exceeding the predetermined Arbeitsschlag force limit. Thus, it can already be defined very precisely by the manufacturer, starting from which pressing force the detection element 12 is no longer to be detected by the position sensor 11.
Fig. 5 zeigt eine Variante des Hammers mit zwei Sensoren I Ia, I I b. Fig. 5 shows a variant of the hammer with two sensors I Ia, I I b.
Bei dieser Variante sitzen die beiden Sensoren I Ia, I Ib auf der Innenseite der Haubeneinrichtung 7, während das Detektionselement 12 an dem Gehäuse des Antriebs 1 vorgesehen ist. Selbstverständlich sind bei allen hier gezeigten Varianten die Orte der Sensoren und Detektionselemente beliebig austauschbar. So kann es zum Beispiel sinnvoll sein, die Sensoren eher in den schwingungsberuhigten Bereichen des Hammers vorzusehen, während die robusten Detektionselemente auch an stark schwingungsbehafteten Komponenten ausgebildet oder angeordnet sein können. Beim Einfedern des Hammers von Fig. 5 können die Sensoren I I a, I I b nacheinander das Detektionselement 12 detektieren, sodass die Steuerung auf den jeweiligen Andrückzustand rückschließen und die entsprechende Steuerungsmaßnahme einleiten kann. In this variant, the two sensors I Ia, I Ib sit on the inside of the hood device 7, while the detection element 12 is provided on the housing of the drive 1. Of course, the locations of the sensors and detection elements are arbitrarily interchangeable in all variants shown here. For example, it may be useful to provide the sensors in the low-vibration areas of the hammer, while the robust detection elements may also be designed or arranged on components subject to high levels of vibration. When the hammer of FIG. 5 is compressed, the sensors IIa, IIb can successively detect the detection element 12, so that the control can infer the respective pressure state and initiate the corresponding control measure.
Bei der Variante von Fig. 6 ist ein Geschwindigkeitssensor 13 vorgesehen, der die Relativgeschwindigkeit des Detektionselements und damit die Relativgeschwindigkeit, mit der die Haubeneinrichtung durch den Bediener gedrückt wird, erkannt werden kann. In the variant of FIG. 6, a speed sensor 13 is provided which can detect the relative speed of the detection element and thus the relative speed with which the hood device is pressed by the operator.
Aufgrund der Relativgeschwindigkeit kann die Steuerung erkennen, ob der Bediener ein schnelles oder ein eher sanftes, langsames Hochfahren der Drehzahl und damit der Schlagfrequenz wünscht. Fig. 7 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für den Steuerungsvorgang. Due to the relative speed, the controller can detect whether the operator wants a fast or a rather gentle, slow ramping of the speed and thus the beat frequency. Fig. 7 shows a simplified flowchart for the control process.
Dabei ist vorgesehen, dass das Signal des Wegsensors elektrisch bedämpft werden kann. So kann zum Beispiel das Signal über einen Integrator verarbeitet und erst dann weitergegeben werden, um Signalspitzen und damit ein ständiges Ändern der Motordrehzahl zu verhindern. It is provided that the signal of the displacement sensor can be electrically damped. For example, the signal can be processed by an integrator and only then passed on to prevent signal peaks and thus a constant change in the engine speed.
Die Motorsteuerung kann zum Beispiel einen Frequenzumformer ansteuern, der die Versorgungsspannung für den Elektromotor regelt und dadurch die Motordrehzahl sowie Schlagfrequenz einstellt. For example, the engine controller may drive a frequency converter that regulates the supply voltage to the electric motor and thereby adjusts the engine speed and stroke rate.
Analog können auch bei einem Verbrennungsmotor entsprechende Steuerungsmaßnahmen über den Vergaser eingeleitet werden. Similarly, appropriate control measures can be initiated via the carburetor in an internal combustion engine.
Fig. 8 zeigt das Steuerverfahren unter Nutzung von zwei Wegsensoren. Fig. 8 shows the control method using two displacement sensors.
Ein Wegsensor (in Fig. 8 linker Ast) erkennt, ob die Haubeneinrichtung 7 vollständig ausgefedert ist, während der andere Wegsensor (rechter Ast von Fig. 8) erkennt, dass die Haubeneinrichtung 7 bereits teilweise eingefedert, also durch den Bediener belastet ist. Wenn dieser Sensor mit abgesenkter Drehzahl überfah- ren wird, wertet die Steuerung dies als Zeichen, dass der Bediener die Andrückkraft erhöht hat, also auch ein Erhöhen der Drehzahl wünscht. Dementsprechend wird die Drehzahlabsenkung aufgehoben und der Normalbetrieb aufgenommen. Wenn hingegen der Sensor "Haube teilweise eingefedert" mit erhöhter Drehzahl überfahren wird, erkennt die Steuerung eine lediglich kurzzeitige Entlastung des Arbeitsgeräts, sodass die Drehzahlabsenkung aufgehoben bleibt, das heißt, dass die Motordrehzahl auf Arbeitsniveau gehalten wird. A displacement sensor (left branch in FIG. 8) detects whether the hood device 7 is completely rebounded, while the other displacement sensor (right-hand branch of FIG. 8) recognizes that the hood device 7 is already partially deflected, ie loaded by the operator. When this sensor is run over at reduced speed, the controller evaluates this as a sign that the operator has increased the contact pressure and thus also wants to increase the speed. Accordingly, the speed reduction is canceled and recorded the normal operation. On the other hand, if the sensor is overrun at an increased speed, the control system detects only a brief release of the implement, so that the speed reduction is canceled, that is, the engine speed is kept at the working level.
Lediglich dann, wenn die Haube vollständig ausgefedert ist und dieser Zustand durch den entsprechenden Wegsensor erkannt wird, kann die Drehzahl auf Leerlaufniveau abgesenkt werden. Fig. 9 zeigt wiederum eine Variante, bei der die Relativgeschwindigkeit erfasst wird, mit der der Bediener die Haubeneinrichtung 7 nach unten drückt. Only then, when the hood is completely rebounded and this condition is detected by the corresponding displacement sensor, the speed can be lowered to idle level. 9 again shows a variant in which the relative speed with which the operator presses the hood device 7 downwards is detected.
Wenn der entsprechende Weg/ Geschwindigkeits-Sensor schnell überfahren wird, wird die Drehzahl des Motors sofort angehoben. Wird hingegen der Sensor ledig- lieh langsam überfahren, wird die Drehzahl mit einer Verzögerung bzw. langsam ansteigend angehoben. If the corresponding path / speed sensor is run over quickly, the speed of the motor is raised immediately. If, on the other hand, the sensor is driven over slowly only slowly, the speed is raised with a delay or slowly increasing.

Claims

Patentansprüche claims
1. Bohr- und/ oder Schlaghammer, mit 1. Drill and / or percussion hammer, with
einem Antrieb ( 1 );  a drive (1);
einem von dem Antrieb ( 1 ) antreibbaren Schlagwerk (2);  a striking mechanism (2) drivable by the drive (1);
einer Halteeinrichtung (4, 7) zum Halten des Bohr- und/oder Schlagham- mers durch einen Bediener;  a holding device (4, 7) for holding the drill and / or hammer by an operator;
einer Krafterkennungseinrichtung (6) zum Detektieren einer an der Halteeinrichtung (4, 7) einwirkenden Andrückkraft des Bedieners; und mit  a force detection device (6) for detecting a pressing force of the operator acting on the holding device (4, 7); and with
einer Steuerungseinrichtung zum Einstellen einer Schlagfrequenz des Schlagwerks (2);  a control device for setting a beat frequency of the striking mechanism (2);
wobei durch die Steuerungseinrichtung wherein by the control device
bei Überschreiten eines vorgegebenen Arbeitsschlag- Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft des Bedieners die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Arbeitsfrequenz erhöhbar ist; und wobei  when a predetermined Arbeitsschlag- strength limit is exceeded by the detected pressing force of the operator, the beat frequency can be increased to a predetermined operating frequency; and where
bei Unterschreiten eines vorgegebenen Leerlaufschlag- Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft des Bedieners die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Leerlauffrequenz verminderbar ist.  falls below a predetermined Leerlaufschlag- force limit by the detected pressing force of the operator, the beat frequency to a predetermined idle frequency can be reduced.
2. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 2. Drilling and / or percussion hammer according to claim 1, characterized in that
- der Arbeitsschlag-Kraftgrenzwert und der Leerlaufschlag-Kraftgrenzwert identisch sind; oder dass - the strike force limit and the idle stroke force limit are identical; or that
der Arbeitsschlag-Kraftgrenzwert größer als der Leerlaufschlag- Kraftgrenzwert ist.  the strike force limit is greater than the coast limit force limit.
3. Bohr- und /oder Schlaghammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. drilling and / or percussion hammer according to claim 1 or 2, characterized in that
mehrere Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerte mit unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind, wobei steigenden Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerten jeweils ansteigende Arbeitsfrequenzwerte zugeordnet sind, so dass bei einem kontinuierlichen Erhö- hen der Andrückkraft durch den Bediener nacheinander die unterschiedlichen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerte überschreitbar und die Schlagfrequenz auf die dementsprechend ansteigenden Arbeitsfrequenzen einstellbar ist; und/oder dass mehrere Leerlaufschlag-Kraftgrenzwerte mit unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind, wobei sinkenden Leerlaufschlag-Kraftgrenzwerten jeweils sinkende Arbeitsfrequenzwerte zugeordnet sind, so dass bei einem kontinuierlichen Vermindern der Andrückkraft durch den Bediener nacheinander die unterschiedli- chen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerte unterschreitbar und die Schlagfrequenz auf die dementsprechend sinkenden Arbeitsfrequenzen einstellbar ist. several Arbeitsschlag force limit values are provided with different height, with increasing Arbeitsschlag-force limits each increasing working frequency values are assigned, so that in a continuous increase of the pressing force by the operator successively the different Arbeitsschlag force limits exceeded and the beat frequency adjustable to the correspondingly rising operating frequencies is; and / or that a plurality of idle-stroke force limit values are provided with different heights, wherein decreasing idle-stroke force limit values are respectively assigned decreasing operating frequency values, such that, if the pressing force is continuously reduced by the operator, the different chen strike force limit values can be undershot and the beat frequency can be adjusted to the corresponding decreasing operating frequencies.
4. Bohr- und/ oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (4, 7) relativ zu dem Antrieb und / oder dem Schlagwerk bewegbar ist. 4. drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (4, 7) is movable relative to the drive and / or percussion.
5. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (4, 7) ein Handgriffsystem (8) aufweist, das gegen die Wirkung einer Federeinrichtung (9) relativ zu dem Antrieb ( 1 ) und / oder zu dem Schlagwerk (2) elastisch bewegbar ist. 5. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (4, 7) has a handle system (8) which is against the action of a spring device (9) relative to the drive (1) and / or to the impact mechanism (2) is elastically movable.
6. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterkennungseinrichtung einen Krafts- ensor (6) aufweist, der in dem Kraftfluss zwischen einer an der Halteeinrichtung (4, 7) vorgesehenen Berührfläche für eine Hand des Bedieners einerseits und dem Antrieb ( 1 ) und / oder dem Schlagwerk (2) und / oder einem Werkzeughalter ( 10) andererseits angeordnet ist und ein Signal in Abhängigkeit von der Andrückkraft des Bedieners erzeugt. 6. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the force detection device comprises a Krafts- ensor (6), in the force flow between a provided on the holding device (4, 7) contact surface for a hand of the operator on the one hand and the drive (1) and / or the striking mechanism (2) and / or a tool holder (10) on the other hand is arranged and generates a signal in response to the pressing force of the operator.
7. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterkennungseinrichtung einen Wegsensor aufweist, mit dem eine Relativbewegung der Halteeinrichtung (4, 7) relativ zu dem Antrieb ( 1 ) und/ oder dem Schlagwerk (2) detektierbar ist, wobei die Relativbewe- gung von der Andrückkraft des Bedieners abhängt. 7. drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the force detection device comprises a displacement sensor with which a relative movement of the holding device (4, 7) relative to the drive (1) and / or the striking mechanism (2) is detectable, the relative movement depends on the pressing force of the operator.
8. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterkennungseinrichtung einen Positionssensor ( 1 1 ) aufweist, zum Erkennen einer bestimmten Relativstellung zwischen der Halteeinrichtung (4, 7) einerseits und dem Antrieb ( 1 ) und/oder dem Schlagwerk (2) andererseits, wobei die Relativstellung von der Andrückkraft des Bedieners abhängt. 8. drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the force detection device comprises a position sensor (1 1) for detecting a certain relative position between the holding means (4, 7) on the one hand and the drive (1) and / or the impact mechanism (2) on the other hand, wherein the relative position of the pressing force of the operator depends.
9. Bohr- und /oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagfrequenz durch die Steuerungseinrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Maximal-Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft des Bedieners verminderbar ist. 9. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the impact frequency can be reduced by the control device when a predetermined maximum force limit is exceeded by the detected pressing force of the operator.
10. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagfrequenz durch die Steuerungseinrichtung durch eine der folgenden Maßnahmen einstellbar ist: 10. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the impact frequency can be adjusted by the control device by one of the following measures:
Einstellen einer Drehzahl des Antriebs ( 1 ); und / oder  Adjusting a speed of the drive (1); and or
- Einstellen einer Übersetzung eines zwischen dem Antrieb ( 1 ) und dem- Setting a translation of a between the drive (1) and the
Schlagwerk (2) angeordneten Getriebes. Schlagwerk (2) arranged gear.
1 1. Bohr- und/ oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerungseinrichtung eine Änderung der Schlagfrequenz mit einer zeitlichen Verzögerung nach Unter- oder Überschreiten des jeweiligen Kraftgrenzwerts bewirkbar ist. 1 1. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that by the control device, a change in the beat frequency with a time delay after undershooting or exceeding the respective force limit is effected.
12. Bohr- und/ oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 12. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that
- eine Relativgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, zum- A relative speed detection device is provided, for
Erfassen der Relativgeschwindigkeit zwischen der Halteeinrichtung (7) einerseits und dem Antrieb und/oder dem Schlagwerk (2) andererseits, wenn die Antriebskraft durch den Bediener einwirkt; und dass Detecting the relative speed between the holding device (7) on the one hand and the drive and / or the impact mechanism (2) on the other hand, when the driving force is applied by the operator; and that
durch die Steuerung eine Änderung der Schlagfrequenz mit einer Ände- rungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit bewirkbar ist.  a change of the beat frequency with a change speed as a function of the relative speed can be effected by the controller.
13. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Voreinstelleinrichtung vorgesehen ist, zum Voreinstellen von wenigstens einem der folgenden Parameter durch den Bediener: 13. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that a presetting device is provided for presetting at least one of the following parameters by the operator:
Arbeitsschlag-Kraftgrenzwert  Labor Strike Force limit
Leerlaufschlag-Kraftgrenzwert  Idle striking-force limit
Maximal- Kraftgrenzwert  Maximum force limit
Arbeitsfrequenz  Operating frequency
- Leerlauffrequenz - Idling frequency
zeitliche Verzögerung für Änderung der Schlagfrequenz.  time delay for change of the beat frequency.
14. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückkraft des Bedieners diejenige Kompo- nente einer den Bohr- und/oder Schlaghammer durch den Bediener haltenden Haltekraft ist, die in Richtung der Hauptarbeitsrichtung (X) des Bohr- und/ oder Schlaghammer gerichtet ist. 14. Drilling and / or percussion hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing force of the operator is the one component of a drilling and / or percussion hammer holding by the operator holding force in the direction of the main working direction (X) of the Drilling and / or hammer is directed.
15. Verfahren zum Einstellen der Schlagfrequenz bei einem Bohr- und/ oder Schlaghammer, wobei der Bohr- und/oder Schlaghammer einen Antrieb ( 1 ), ein von dem Antrieb antreibbares Schlagwerk (2) und eine Halteeinrichtung (4, 7) zum Halten des Bohr- und/oder Schlaghammers durch einen Bediener aufweist, mit den Maßnahmen 15. A method for setting the beat frequency in a drill and / or percussion hammer, wherein the drilling and / or percussion hammer a drive (1), a drive drivable by the drive mechanism (2) and a holding device (4, 7) for holding the Drill and / or percussion hammer by an operator having, with the measures
Detektieren einer an der Halteeinrichtung (4, 7) einwirkenden Andrückkraft des Bedieners; und  Detecting a force acting on the holding device (4, 7) pressing force of the operator; and
Einstellen der Schlagfrequenz des Schlagwerks (2) in Abhängigkeit von der Andrückkraft des Bedieners;  Setting the impact frequency of the impact mechanism (2) as a function of the pressing force of the operator;
wobei in which
bei Überschreiten eines vorgegebenen Arbeitsschlag-Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Arbeitsfrequenz erhöht wird; und wobei  when a predefined work impact force limit value is exceeded, the impact frequency is increased to a predefined operating frequency by the detected pressure force; and where
bei Unterschreiten eines vorgegebenen Leerlaufschlag-Kraftgrenzwerts durch die detektierte Andrückkraft die Schlagfrequenz auf eine vorgegebene Leerlauffrequenz vermindert wird.  falls below a predetermined Leerlaufschlag force limit value by the detected pressing force the beat frequency is reduced to a predetermined idling frequency.
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