WO2013174641A1 - Schlagwerkeinheit - Google Patents
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- WO2013174641A1 WO2013174641A1 PCT/EP2013/059379 EP2013059379W WO2013174641A1 WO 2013174641 A1 WO2013174641 A1 WO 2013174641A1 EP 2013059379 W EP2013059379 W EP 2013059379W WO 2013174641 A1 WO2013174641 A1 WO 2013174641A1
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Definitions
- the invention relates to a percussion unit, in particular for a drill and / or percussion hammer, with a control unit, which is intended to control and / or regulate a drive unit and / or a pneumatic impact mechanism.
- a pressure sensor unit which is provided for a measurement of a pressure curve for detecting at least one percussion state.
- a "percussion unit” should be understood as meaning, in particular, a unit which is provided for operating the percussion mechanism
- the percussion unit may in particular comprise a control unit
- a "control unit” is to be understood as meaning, in particular, a device of the percussion mechanism unit which is provided for controlling and / or regulating, in particular, the drive unit and / or the percussion mechanism.
- the control unit may preferably be designed as an electrical, in particular as an electronic control unit.
- a "hammer and / or percussion hammer” should be understood as meaning, in particular, a tool be understood that is provided for machining a workpiece with a rotating or non-rotating tool, the tool can be acted upon by the machine tool with shock pulses.
- the machine tool is preferably designed as a hand tool machine guided by a user by hand.
- a "percussion mechanism” is to be understood as meaning, in particular, a device which has at least one component which is provided for generating and / or transmitting a striking pulse, in particular an axial impact pulse, on a tool arranged in a tool holder.
- a beater in particular, a firing pin, a guide element, such as, in particular, a hammer tube, and / or a piston, in particular a pot piston, and / or another component which appears expedient to the person skilled in the art can be a component
- the beater can transmit the impact pulse to a striker which applies the impact pulse to the striker
- Tool transfers By “provided” is meant in particular specially designed and / or specially equipped .
- the “pressure sensor unit” may in particular include a pressure sensor and a signal processing unit.
- a “pressure curve” is to be understood as meaning, in particular, a chronological course of a pressure, in particular of the pressure in a room.
- a hammer mechanism condition is to be understood in this context, in particular an operating mode or an operating condition of the impact mechanism.
- a “mode of operation” is to be understood as meaning, in particular, a configuration of the percussion mechanism in which it is intended for a specific operating state, in particular for a percussion mode or an idling mode Schlagtechniks be understood, such as in particular the impact operation or idling operation.
- the person skilled in the art knows further operating states determining the operating behavior of the impact mechanism, in particular an impact strength and a beat frequency. Under the
- impact mode shall be understood to mean, in particular, an operating state of the percussion mechanism in which the impact mechanism preferably applies regular impact pulses especially with a designated frequency.
- an operating state of the striking mechanism can be understood, which is characterized by the absence of regular impact pulses and / or in which only very weak impact pulses are exerted by the racket on the firing pin.
- very weak is to be understood in particular as meaning that an impact strength corresponds to less than 50%, preferably less than 25%, particularly preferably less than 10% of the impact strength in impact mode.
- the percussion mechanism may preferably have suitable devices with which it can be switched between the idling mode and the striking mode Such devices are known to those skilled
- the percussion mechanism may include a control sleeve which is provided to at least largely release idling orifices in idle mode
- the term "largely” should be understood in this context to be at least more than 50%, preferably at least more than 80%.
- "idle openings” are to be understood as meaning, in particular, openings, in particular in the hammer tube, which are intended to allow a pressure compensation of a compression space with an adjacent space the
- the piston can accelerate the racket by a piston movement by compressing the volume trapped in the compression space in a direction of impact in the direction of the firing pin.
- the piston is preferably cyclically moved in the direction of impact and against the direction of impact with a beat frequency and / or a percussion speed.
- a "percussion speed” is to be understood as meaning, in particular, a speed of an eccentric which preferably moves the piston via a connecting rod
- the idling openings are at least largely open, so that, when the volume changes of the compression space resulting from a change in a distance between the piston and the racket, air can escape through the idling openings and / or flow into the compression space.
- the piston movement then leads to no or only a slight compression of a volume in Compression space, so that the club is accelerated by the piston movement at most slightly.
- a "slight acceleration” should be understood to mean, in particular, an acceleration leading to an idling operation of the percussion mechanism.
- the impact mechanism state can advantageously be detected by measuring the pressure curve Additional sensors and / or means for detecting the percussion state can be dispensed with.
- the control unit can react appropriately to the percussion state. Disturbances and / or deviating operating states and / or operating modes can be detected.
- the control unit can use the percussion state to control and / or regulation of the impact mechanism and / or the drive unit.
- the pressure sensor unit is provided for measuring the pressure profile in a space which is in a pressure connection in at least one impact mechanism state with at least one impact chamber bounded by the piston and / or compression space.
- a "striking space” is to be understood as meaning in particular a space delimited by the piston and the firing pin and / or a space lying in the direction of impact in front of the piston, in particular in the hammer tube
- a "pressure connection” is to be understood as meaning, in particular, at least one connection which is provided for pressure equalization between two volumes, such as, in particular, an opening, a channel and / or a pressure line
- the space may be in pressure communication with the compression space in the hammer tube, at least in a striking mechanism state, via vents in the hammer tube, with the striking space being in this context understood as meaning, in particular, openings, in particular in the hammer tube. which are intended to allow a pressure equalization of the striking room with an adjacent room, in particular a striking mechanism room.
- a "percussion space” is to be understood as meaning, in particular, a space which at least partially surrounds the percussion hammer tube.
- the percussion space can be at least partially delimited by a percussion mechanism housing. be generating machine housing and / or a transmission housing.
- the transmission housing may be part of the hand tool housing.
- the vents can be provided to equalize the pressure of the striking room with the striking mechanism room.
- the idling ports may be provided in idle mode to equalize the pressure of the compression chamber with the hammer room.
- the pressure sensor unit can be provided for measuring the pressure profile in the striking mechanism room.
- the pressure profile in the striking mechanism chamber is influenced, in particular, by the movement of the piston and / or the beater, depending on the operating mode.
- the pressure curve can be particularly well suited for detecting the percussion state.
- the striking mechanism room is in a particularly direct pressure connection with the compression space and the striking space.
- the course of pressure in the percussion chamber can be particularly characteristic of the striking mechanism condition.
- the pressure sensor unit is provided for measuring the pressure curve in a gear compartment, which is in a pressure connection in at least one impact mechanism state with at least the impact area bounded by the piston and / or the compression space.
- a "gear space” is to be understood as meaning, in particular, a space adjacent to the striking mechanism chamber, which surrounds in particular the gear unit of the drive unit.
- the gear unit may in particular be provided to generate a cyclical movement of the piston from a drive movement of a motor of the drive unit
- the gearbox may in particular comprise an eccentric gear and / or a connecting rod
- the gear chamber preferably has a pressure connection with the striking mechanism chamber, in particular via one or more throttling points Transition area between two rooms are understood.
- the pressure gradient in the gear compartment can be influenced by the pressure curve in the impact mechanism room.
- the gear compartment is in a pressure connection via the striking mechanism chamber with the compression space and / or the striking space.
- the pressure curve in the gear compartment may be characteristic of the hammer mechanism condition.
- the gear chamber and / or the striking space may preferably have at least one striking mechanism ventilation.
- the impactor ventilation is preferably designed as a pressure equalization valve.
- the drums Ventilation is preferably provided for a pressure equalization of the gear housing and / or the impactor room with an environment. In particular, a pressure equalization can take place when a defined differential pressure is exceeded and / or via a throttle point.
- the throttle point can be provided to the effect that the pressure in the percussion mechanism housing and / or transmission housing on average equalizes an ambient pressure.
- the control unit may preferably be arranged in or in the vicinity of the gear housing.
- the signal processing unit of the pressure sensor unit and / or the pressure sensor of the pressure sensor unit can be arranged on a circuit board of the pressure sensor unit.
- the pressure sensor can be arranged at the measuring location at which the pressure profile is to be measured, or preferably have a pressure connection to the measuring location.
- the pressure connection may be formed as a channel, tube or preferably as a hose.
- a measuring hose can lead from the pressure sensor unit to the measuring location.
- An arrangement of the pressure sensors can be particularly cost-effective.
- the pressure sensor can be arranged particularly well protected.
- the measuring location and / or the pressure sensor can be arranged in or in the area of the hammer mechanism ventilation.
- the impactor ventilation can be protected against contamination, in particular by lubricants. A protection against
- Lubricant contamination can protect the pressure sensor and impactor ventilation.
- control unit is provided to evaluate an amplitude of the pressure profile. Under an "amplitude" is in this
- the "time interval” preferably corresponds to at least the time interval of a beating cycle and is preferably shorter than 50 beating cycles, more preferably shorter than 10 beating cycles
- Time interval between two impact pulses in impact mode and / or a cyclic piston movement with the beat frequency and / or the percussion speed in the impact mode or in idle mode are understood.
- the pressure may in particular by movements of the racket and / or the piston and / or movements of other components, the volume of the percussion chamber and / or
- Gear box and / or further, with the striking mechanism room and / or gearbox Spaces in pressure connected rooms influence, fluctuate.
- the amplitude can in particular be influenced by a total volume of the rooms in pressure communication.
- the amplitude can be a particularly good measure to detect a percussion state.
- control unit is provided to evaluate a frequency spectrum of the pressure profile.
- a “frequency spectrum” is to be understood as meaning, in particular, a frequency spectrum of the pressure curve during the time interval described
- the control unit can evaluate the frequency spectrum by evaluating the amplitude of defined frequencies in the frequency spectrum.
- the defined frequencies may in particular be the beat frequency determined by the percussion speed and / or multiples thereof.
- the control unit preferably has threshold values with which the amplitudes are compared.
- the threshold values are preferably adjustable.
- the frequency spectrum may include features that are particularly suitable for detecting a percussion condition.
- control unit is provided to use the pressure curve for determining the operating mode.
- the impactor room and / or gear room may be in pressure communication with the whip room in idle mode, with the whip room in impact mode, and the compression room.
- a total volume of the pressurized rooms may be less in the beat mode than in the idle mode.
- the amplitude of the pressure curve can be greater in beat mode than in idle mode.
- the control unit can detect the beat mode if the amplitude is greater than a threshold.
- the limit value is preferably set so that it falls below in the idle mode and is exceeded in the beat mode.
- the control unit is provided to use the pressure curve for determining an operating mode change from the idle mode to the beat mode.
- the firing pin may preferably be displaceably mounted in the hammer tube.
- the firing pin may preferably be in communication with the control sleeve. If the tool is pressed against a workpiece, the Tool preferably displace the firing pin against the direction of impact, so that the firing pin shifts the control sleeve against the direction of impact from an idle position to a striking position. In the impact position, the control sleeve can at least largely close the idling opening.
- the displacement of the firing pin against the direction of impact can one
- the control unit can evaluate the pressure increase and recognize a switch from idle mode to the beat mode. The control unit can reliably detect the impact mode and / or the idling mode of the impact mechanism.
- control unit is provided to use the pressure curve for determining the operating state.
- control unit may be provided to recognize a beat operation from the pressure curve.
- the bat can cause a pressure wave in a rebound of the firing pin.
- the pressure wave can influence the frequency spectrum of the pressure curve.
- the pressure curve in the impact mode, can have a frequency component with twice the beat frequency.
- the control unit can be provided, in particular, to evaluate the frequency component with double beat frequency for impact detection.
- the beat operation can be recognized when the frequency component with double
- Beat rate is greater than a threshold associated with this frequency component for evaluation.
- the frequency component can be determined from the measurement of the pressure curve, preferably by a Fourier transformation, particularly preferably by a 1-point Fourier transformation with the double beat frequency. Reliable detection of impact operation may be possible.
- the control unit can check in beat mode whether the striking mechanism is in strike mode and / or whether a hammer mechanism start was successful.
- the control unit is provided, in at least one operating state, for a change from idle operation to the impact mode to set the hammer speed to a starting value.
- the starting value can be temporarily set at least until a successful Schlagtechnik start.
- a "start value” is to be understood as meaning, in particular, a beating frequency which is suitable for reliable starting of the percussion mechanism.
- "Reliable” should in this context be understood to mean, in particular, when the percussion mechanism is switched over from idle mode to beating mode in more than 90%, preferably in more than 95%, particularly preferably in more than 99% of cases, the impact operation begins.
- a too high striking mechanism speed may be unsuitable for a striking mechanism start.
- the percussion speed may be set to an idle value in idle mode.
- the percussion speed can be set to a work value in beat mode.
- the work value can be set as a function of a processing mode and / or material to be processed and / or tool type.
- Idle value and labor value can be identical.
- the idling value may be increased, in particular in order to achieve better cooling of the striking mechanism by a higher rotational speed of a fan unit driven by the drive unit.
- the control unit detects a change of the operating mode from idle mode to the beat mode and the
- the controller may lower the hammer speed to the starting value.
- the control unit can set the percussion speed to the work value.
- a reliability of the impact mechanism can be increased.
- a performance of the impact mechanism can be increased.
- control unit is provided to use the pressure curve for determining a maintenance condition.
- control unit may be provided to detect a need for repairs and / or maintenance and cleaning of the percussion mechanism, in particular the control unit may be provided for this purpose
- the hammer mechanism ventilation can, if properly operated, prevent a medium pressure in the striking mechanism chamber and / or gear compartment from rising due to an increase in temperature. be seen to evaluate an average of the pressure curve. If the mean value increases over a defined period of time and / or exceeds one
- the control unit can issue a maintenance signal and alert the user to a malfunction of the striking mechanism ventilation.
- the person skilled in the art will define further meaningful maintenance conditions on the basis of the pressure curve, which the control unit can signal to the user. A malfunction and / or incipient malfunction can be reliably detected. Maintenance of the impact mechanism can be done on time. Operating failures can be avoided.
- the pressure sensor unit is provided to additionally measure a temperature.
- a "temperature” is to be understood as meaning, in particular, an ambient temperature at the place of use of the percussion mechanism,
- the viscosity of lubricants and / or friction may include a temperature sensor
- the permissible working values and start values of the hammer mechanism speed can be temperature-dependent.
- the control unit can determine the starting value and the operating value depending on the temperature. The reliability of the impact mode and / or the
- the pressure sensor unit uses a temperature sensor for a temperature measurement, which is provided for a temperature-dependent sensor compensation of the pressure sensor. Another temperature sensor can be saved.
- the pressure sensor unit is provided to additionally measure the ambient pressure.
- an "atmospheric pressure” is to be understood as meaning, in particular, an air pressure at a place of use of the percussion mechanism.
- the air pressure can have an influence on an average pressure in the spaces defined by the racket in the hammer tube
- the movement in the return direction, depending on the air pressure may be unreliable if the striking mechanism speeds are too high permissible starting value of the percussion speed may be dependent on the air pressure.
- the control unit can set the starting value and the working value as a function of the air pressure. The reliability of the impact operation and / or the striking mechanism start can be increased. The performance of the impact mechanism can be improved.
- the control unit is provided to use the pressure curve for determining the beat frequency.
- the control unit can determine the beat frequency from the frequency spectrum of the pressure profile.
- the frequency spectrum contains a frequency component that corresponds to the beat frequency.
- the frequency spectrum can contain a further frequency component, which corresponds to twice the beat frequency, especially in the beat mode.
- the control unit can determine the beat frequency by evaluating maxima of the frequency spectrum in the range of the possible beat frequency and / or in the range of twice the amount of the possible beat frequency.
- the impact frequency determined from the pressure curve can be used to determine the percussion speed and / or can be used for the control and / or regulation of the drive unit.
- the beat frequency determined from the pressure curve can be used as a direct control variable to a speed control.
- the impactor speed determined from the pressure curve can be compared with the speed signal of the drive unit. Malfunctions can be detected.
- the hand tool may have the advantages described.
- the method may have the advantages described.
- FIG. 1 is a schematic representation of a hammer and percussion hammer with a percussion unit according to the invention in a first embodiment in an idle mode
- FIG. 2 shows a schematic representation of the hammer and percussion hammer in a striking mode
- FIG. 3 is a schematic representation of a pressure curve in the idle mode in an idle mode
- Fig. 4 is a schematic representation of the pressure curve in the impact mode in an impact mode
- Fig. 5 is a schematic representation of a frequency spectrum of the pressure curve in the idle mode and in the impact mode.
- the percussion unit 10 comprises a control unit 14, which is provided to control a drive unit 16 of a pneumatic impact mechanism 18.
- the drive unit 16 includes a motor 32 with a gear unit 34 which rotatably drives a hammer tube 38 via a first gear 36 and drives an eccentric 42 via a second gear 40.
- the hammer tube 38 is rotatably connected to a tool holder 44, in which a tool 46 can be clamped.
- the tool holder 44 and the tool 46 may be driven for a drilling operation via the hammer tube 38 with a rotating working motion 48. If a racket 24 is accelerated in an impact direction 50 in the direction of the tool holder 44 in an impact operation, it exerts a shock pulse in an impact on a firing pin 52 arranged between the racket 24 and the tool 46, that of the firing pin 52 is passed to the tool 46.
- the tool 46 exerts a beating working movement 54 by the impact pulse.
- a piston 56 is also movably mounted in the hammer tube 38 on the side facing away from the impact direction 50 of the racket 24.
- the piston 56 is periodically moved in the hammer tube 38 in the direction of impact 50 and back again by means of a connecting rod 58 from the eccentric 42 driven by a percussion speed.
- the piston 56 compresses a pressure pad 62 enclosed in a compression space 60 between the piston 56 and the beater 24 in the hammer tube 38.
- Impact operation 94 ( Figure 4) may be used.
- vent openings 66 are arranged in the hammer tube 38, so that the trapped between the racket 24 and the firing pin 52 air can escape.
- idle openings 68 are arranged in the hammer tube 38.
- the tool holder 44 is mounted displaceably in the direction of impact 50 and is supported on a control sleeve 70.
- a spring element 72 exerts a force in the direction of impact 50 on the control sleeve 70.
- the hammer 12 has a hand tool housing 76 with a handle 78 and an auxiliary handle 80, where it is guided by a user.
- a pressure sensor unit 20 is provided for a measurement of a pressure curve 22 for detecting at least one percussion state.
- the pressure sensor unit 20 is provided for measuring the pressure profile 22 in a space 120, which is in at least one percussion state with at least the impact area bounded by the piston 56 and / or the compression chamber 60 in a pressure connection.
- the pressure sensor unit 20 is provided for measuring the pressure profile 22 in a gear chamber 124, which is in a pressure connection in at least one striking mechanism state with at least the hammer chamber 64 delimited by the piston 24 and / or the compression chamber 60.
- the pressure sensor unit 20 comprises a signal processing unit 82 and pressure sensors 84, 86, 88, 126 and 130 arranged on the control unit 14.
- the pressure sensor unit 20 can detect the impact mechanism condition particularly reliably , but it is also possible to realize the invention with only one or only a part of the pressure sensors 84, 86, 88, 126 and 130. The skilled person will select the appropriate location and number of pressure sensors 84, 86, 88, 126 and 130.
- the pressure sensor 84 is arranged in a hammer room 122.
- the striking mechanism 122 surrounds the hammer tube 38 and is in pressure communication with the striking space 64 via the vent openings 66. In idling mode, the striking space 122 is in pressure communication with the compression space 60 via the idling opening 68.
- the striking space 122 adjoins the eccentric 42 facing side of the gear chamber 124 at.
- the gear compartment 124 surrounds the gear unit 34 with the gears 36, 40 and the eccentric 42.
- the hammer chamber 122 and the gear chamber 124 are located above throttle bodies 134 in pressure connection.
- the impact mechanism 122 and the gear chamber 124 are located within the hand tool housing 76.
- a striking mechanism vent 1 18 is arranged, which is provided for a pressure equalization with an environment of the hammer and percussion hammer 12.
- the Schlagtechnikentlformatung 1 18 is designed as a pressure relief valve that opens when a specified pressure difference is exceeded.
- the pressure sensor 86 is arranged in the gear chamber 124 and measures the pressure curve 22 of the gear chamber 124.
- the pressure sensor 88 is arranged on the gear chamber 124 facing side of the overpressure valve of the hammer mechanism 1 18 and also measures the pressure curve 22 of the gear chamber 124th Die Drucksensoren 84, 86 and 88 are connected to the signal processing unit 82 via a signal connection 90.
- the pressure sensors 126 and 130 are arranged on the signal processing unit 82.
- the pressure sensor 126 is connected to the hammer room 122 by a pressure hose 128.
- the pressure sensor 130 is connected to the transmission chamber 124 by a pressure hose 132.
- Pressure sensors 126, 130 are particularly well protected against contamination by grease from the gear chamber 124 or the hammer room 122. Since the hammer chamber 122 and the gear chamber 124 are in pressure communication via the throttle bodies 134, the pressure in the hammer chamber 122 and in the gear chamber 124 differs only slightly. In the following, the pressure curve 22 in the gear chamber 124 will be described. Pressure curves in the hammer room 122 are comparable usable for detecting the percussion state and differ only slightly.
- the control unit 14 is provided to evaluate an amplitude 26 and a frequency spectrum 28 of the pressure profile 22. The control unit 14 is provided to use the pressure curve 22 for determining an operating mode and an operating state. FIG.
- FIG. 3 shows a schematic representation of the pressure curve 22 in the idling mode in the idle mode 92.
- the pressure profile 22 has a sinusoidal oscillation, wherein the frequency of the hammer mechanism speed of the eccentric 42 and thus corresponds to a movement cycle of the piston 56.
- the compression space 60, the impact space 64, the impactor space 122 and the gear chamber 124 are in pressure communication.
- the movement of the piston 56 with The frequency of the percussion speed causes the pressure curve 22.
- the racket 24 moves freely and causes in the falling and in the rising edge of the pressure curve 22 in each case in areas 136 and 138 slight deviations from the sinusoidal course.
- a period T of the pressure curve 22 corresponds to a striking mechanism revolution.
- the percussion frequency is 1 / T.
- the pressure curve 22 has a sinusoidal oscillation, wherein the frequency of the striking mechanism speed of the eccentric 42 and thus corresponds to a movement cycle of the piston 56.
- the volume of the spaces in pressure connection is less than in the idle mode, since the compression space 60 is sealed off from the striking space 64 by the idling opening 68 closed by the control sleeve 70. Due to the lower volume, the amplitude 26 is greater in beat mode than in idle mode (FIG. 3). The racket 24 bounces hard in impact mode 94 of the firing pin 52 back. The rebound causes a significant deviation of the pressure curve 22 of the sinusoidal in the region 140 of its rising edge.
- the control unit 14 compares the amplitude 26 with a threshold value 96.
- the amplitude 26 is lower than the threshold value 96; the control unit 14 detects the idle mode.
- the beat mode (FIG. 4)
- the amplitude 26 is greater than the threshold value 96; the control unit 14 recognizes the beat mode.
- changing from idle mode to the beat mode caused by the movement of the firing pin 52 volume change also causes a fluctuation not shown here in the pressure curve 22, which can also use the control unit 14 to detect the change from idle mode to the beat mode.
- FIG. 5 shows the frequency spectrum 28 of the pressure curve 22 in the idling mode and a frequency spectrum 30 of the pressure profile 22 in the impact mode.
- the frequency spectrum 28 In idle mode, the frequency spectrum 28 has a frequency component 98, which corresponds to the beat frequency or percussion speed.
- the frequency spectrum 30 has an additional frequency component 100, which corresponds to twice the beat frequency.
- This frequency component 100 is caused by the significant deviation of the pressure curve 22 from the sinusoidal shape in the area 140 due to the rebound of the racket 24 from the firing pin 52 and characterizes the impact mode.
- the control unit 14 detects the frequency component 100 by means of a Fourier transformation of the pressure curve 22 at twice the beat frequency. If the frequency component 100 exceeds one
- Threshold 102 the control unit 14 detects the impact mode.
- the control unit 14 is provided in at least one percussion state for a change from idling operation 92 to impact operation 94
- the control unit 14 detects a change from the idle mode to the striking mode, without a change from the idling mode 92 to the striking mode 94 occurring as a result, the control unit 14 lowers the striking-machine speed to the starting value.
- the starting value is selected so that a safe hammering start takes place under all conditions.
- control unit 14 If the control unit 14 detects the impact operation 94, it sets the percussion speed set by the user.
- the pressure sensor unit 20 is designed to measure an ambient pressure and an ambient temperature. Ambient pressure and ambient temperature affect the percussion speed, which allows safe percussion to start.
- the control unit 14 sets the starting value depending on ambient pressure and ambient temperature. For this purpose, characteristic maps are stored on the control unit 14 which contain permissible starting values as a function of ambient pressure and ambient temperature.
- control unit 14 is provided to use the pressure curve 22 for determining a maintenance condition.
- the Schlagtechnikentlformatung 1 18 serves to equalize the pressure of the gear chamber 124 with an environment. In case of contamination of the striking mechanism vent 1 18, the pressure in the gear chamber 124 increases.
- the control unit 14 forms an average value of the pressure profile 22
- Average value of the pressure curve 22 over a set threshold value for a pressure average value the user is given a signal on a display unit, not shown, that the striking mechanism vent 1 18 must be maintained. Further, the control unit 14 is provided to use the pressure curve 22 for determining the beat frequency.
- the beat frequency corresponds to the frequency of the frequency component 98 of the pressure profile 22 (FIG. 5).
- the control unit 14 compares the striking mechanism speed determined from the pressure curve 22 with a setpoint speed set and uses this as the feedback variable of a control unit for the drive unit 16 arranged on the control unit 14.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Description
Beschreibung Schlagwerkeinheit
Stand der Technik
Es sind bereits Schlagwerkeinheiten, insbesondere für Bohr- und/oder Schlaghämmer, mit einer Steuereinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit und/oder ein pneumatisches Schlagwerk zu steuern und/oder zu regeln, bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Schlagwerkeinheit, insbesondere für einen Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einer Steuereinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit und/oder ein pneumatisches Schlagwerk zu steuern und/oder zu regeln.
Es wird eine Drucksensoreinheit vorgeschlagen, die zu einer Messung eines Druckverlaufs zu einer Erkennung zumindest eines Schlagwerkzustands vorgesehen ist. Unter einer„Schlagwerkeinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zum Betreiben des Schlagwerks vorgesehen ist. Die Schlagwerkeinheit kann insbesondere eine Steuereinheit aufweisen. Die Schlagwerkeinheit kann eine Antriebseinheit und/oder eine Getriebeeinheit aufweisen, die zu einem Antrieb des Schlagwerks vorgesehen ist. Unter einer„Steuereinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung der Schlagwerkeinheit verstanden werden, die zu einer Steuerung und/oder Regelung insbesondere der Antriebseinheit und/oder des Schlagwerks vorgesehen ist. Die Steuereinheit kann bevorzugt als elektrische, insbesondere als elektronische Steuereinheit ausgebildet sein. Unter einem„Bohr- und/oder Schlaghammer" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Werkzeugma-
schine verstanden werden, die zu einer Bearbeitung eines Werkstücks mit einem sich drehenden oder nicht drehenden Werkzeug vorgesehen ist, wobei das Werkzeug durch die Werkzeugmaschine mit Schlagimpulsen beaufschlagt werden kann. Bevorzugt ist die Werkzeugmaschine als von einem Benutzer von Hand geführte Handwerkzeugmaschine ausgebildet. Unter einem„Schlagwerk" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zumindest ein Bauteil aufweist, das zu einer Erzeugung und/oder Übertragung eines Schlagimpulses, insbesondere eines axialen Schlagimpulses, auf ein in einem Werkzeughalter angeordnetes Werkzeug vorgesehen ist. Ein sol- ches Bauteil kann insbesondere ein Schläger, ein Schlagbolzen, ein Führungselement, wie insbesondere ein Hammerrohr, und/oder ein Kolben, wie insbesondere ein Topfkolben, und/oder ein weiteres, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Bauteil sein. Der Schläger kann den Schlagimpuls direkt auf das Werkzeug übertragen oder bevorzugt indirekt. Bevorzugt kann der Schläger den Schlagimpuls auf einen Schlagbolzen übertragen, der den Schlagimpuls auf das
Werkzeug überträgt. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Die„Drucksensoreinheit" kann insbesondere einen Drucksensor und eine Signalverarbeitungseinheit enthalten. Unter einem„Druckverlauf" soll insbesondere ein zeitlicher Verlauf eines Drucks, insbesondere des Drucks in einem Raum, verstanden werden. Unter einem„Schlagwerkzustand" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebsmodus oder ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden. Unter einem„Betriebsmodus" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Konfiguration des Schlagwerks verstanden werden, in der es für einen bestimm- ten Betriebszustand vorgesehen ist, insbesondere für einen Schlagbetrieb oder einen Leerlaufbetrieb. Unter einem„Betriebszustand" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebsverhalten des Schlagwerks verstanden werden, wie insbesondere der Schlagbetrieb oder der Leerlaufbetrieb. Der Fachmann kennt weitere das Betriebsverhalten des Schlagwerks bestimmende Betriebszu- stände, insbesondere eine Schlagstärke und eine Schlagfrequenz. Unter dem
„Schlagbetrieb" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden, in dem vom Schlagwerk bevorzugt regelmäßige Schlagimpulse ausgeübt werden. Bevorzugt ist das Schlagwerk in einem Schlagmodus zu dem Schlagbetrieb vorgesehen. Unter„regelmäßig" soll in die- sem Zusammenhang insbesondere wiederkehrend verstanden werden, insbesondere mit einer vorgesehenen Frequenz. Unter dem„Leerlaufbetrieb" soll in
diesem Zusammenhang insbesondere ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden, der durch Ausbleiben von regelmäßigen Schlagimpulsen gekennzeichnet ist und/oder in dem vom Schläger auf den Schlagbolzen nur sehr schwache Schlagimpulse ausgeübt werden. Unter„sehr schwach" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Schlagstärke weniger als 50%, bevorzugt weniger als 25%, besonders bevorzugt weniger als 10% der Schlagstärke im Schlagbetrieb entspricht. Bevorzugt ist das Schlagwerk im Leerlaufmodus zu dem Leerlaufbetrieb vorgesehen. Das Schlagwerk kann bevorzugt über geeignete Vorrichtungen verfügen, mit dem es zwischen dem Leerlaufmodus und dem Schlagmodus umgeschaltet werden kann. Solche Vorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Insbesondere kann das Schlagwerk eine Steuerhülse enthalten, die dazu vorgesehen ist, im Leerlaufmodus Leerlauföffnungen zumindest weitgehend freizugeben und im Schlagmodus die Leerlauföffnungen zumindest weitgehend zu verschließen. Unter„weitgehend" soll in die- sem Zusammenhang zumindest zu mehr als 50%, bevorzugt zumindest zu mehr als 80% verstanden werden. Unter„Leerlauföffnungen" sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Öffnungen, insbesondere im Hammerrohr, verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, einen Druckausgleich eines Kompressionsraums mit einem angrenzenden Raum zuzulassen. Unter einem„Kompressions- räum" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein von dem Kolben und dem
Schläger begrenzter Raum, insbesondere im Hammerrohr, verstanden werden. Im Schlagmodus kann der Kolben den Schläger durch eine Kolbenbewegung durch Kompression des im Kompressionsraum eingeschlossenen Volumens in einer Schlagrichtung in Richtung des Schlagbolzens beschleunigen. Der Kolben wird bevorzugt mit einer Schlagfrequenz und/oder einer Schlagwerkdrehzahl zyklisch in Schlagrichtung und entgegen der Schlagrichtung bewegt. Unter einer „Schlagwerkdrehzahl" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Drehzahl eines Exzenters verstanden werden, der den Kolben bevorzugt über einen Pleuel bewegt. Führt der Kolben bei einer Exzenterumdrehung einen Bewe- gungszyklus aus, entspricht die Schlagwerkdrehzahl der Schlagfrequenz. Die
Begriffe sind in der Folge äquivalent zu verstehen. Im Leerlaufmodus sind die Leerlauföffnungen zumindest weitgehend geöffnet, so dass bei durch Änderung eines Abstands zwischen dem Kolben und Schläger entstehenden Volumenveränderungen des Kompressionsraums Luft durch die Leerlauföffnungen entwei- chen und/oder in den Kompressionsraum einströmen kann. Die Kolbenbewegung führt dann zu keiner oder nur einer geringen Kompression eines Volumens im
Kompressionsraum, so dass der Schläger durch die Kolbenbewegung höchstens geringfügig beschleunigt wird. Unter einer„geringfügigen Beschleunigung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Beschleunigung verstanden werden, die zu einem Leerlaufbetrieb des Schlagwerks führt. Der Schlagwerkzustand kann durch eine Messung des Druckverlaufs vorteilhaft erkannt werden. Insbesondere kann der Schlagmodus und/oder der Schlagbetrieb und/oder die Schlagfrequenz vorteilhaft erkannt werden. Auf weitere Sensoren und/oder Mittel zur Erkennung des Schlagwerkzustands kann verzichtet werden. Die Steuereinheit kann auf den Schlagwerkzustand angemessen reagieren. Störungen und/oder abweichende Betriebszustände und/oder Betriebsmodi können erkannt werden.
Die Steuereinheit kann den Schlagwerkzustand zu einer Steuerung und/oder Regelung des Schlagwerks und/oder der Antriebseinheit nutzen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Drucksensoreinheit zur Messung des Druckverlaufs in einem Raum vorgesehen ist, der in zumindest einem Schlagwerkzustand mit zumindest einem von dem Kolben begrenzten Schlagraum und/oder Kompressionsraum in einer Druckverbindung steht. Unter einem „Schlagraum" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein von dem Kolben und dem Schlagbolzen begrenzter und/oder ein in Schlagrichtung vor dem Kol- ben liegender Raum, insbesondere im Hammerrohr, verstanden werden. Der
Raum kann insbesondere das Hammerrohr umgeben. Unter einer„Druckverbindung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest eine Verbindung verstanden werden, die zu einem Druckausgleich zwischen zwei Volumen vorgesehen ist, wie insbesondere eine Öffnung, ein Kanal und/oder eine Druckleitung. Bevorzugt kann der Raum zumindest in dem Leerlaufmodus über die Leerlauföffnungen im Hammerrohr mit dem Kompressionsraum in einer Druckverbindung stehen. Bevorzugt kann der Raum zumindest in einem Schlagwerkzustand über Entlüftungsöffnungen im Hammerrohr mit dem Schlagraum in einer Druckverbindung stehen. Unter„Entlüftungsöffnungen" sollen in diesem Zusammenhang ins- besondere Öffnungen, insbesondere im Hammerrohr, verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, einen Druckausgleich des Schlagraums mit einem angrenzenden Raum, insbesondere einem Schlagwerkraum, zuzulassen. Unter einem„Schlagwerkraum" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Raum verstanden werden, der das Hammerrohr des Schlagwerks zumindest teilweise umgibt. Der Schlagwerkraum kann zumindest teilweise durch ein Schlagwerkgehäuse begrenzt werden. Das Schlagwerkgehäuse kann Teil des Handwerk-
zeugmaschinengehäuses und/oder eines Getriebegehäuses sein. Das Getriebegehäuse kann Bestandteil des Handwerkzeugmaschinengehäuses sein. Bevorzugt können die Entlüftungsöffnungen zu einem Druckausgleich des Schlagraums mit dem Schlagwerkraum vorgesehen sein. Bevorzugt können die Leer- lauföffnungen im Leerlaufmodus zu einem Druckausgleich des Kompressionsraums mit dem Schlagwerkraum vorgesehen sein. Die Drucksensoreinheit kann zur Messung des Druckverlaufs im Schlagwerkraum vorgesehen sein. Der Druckverlauf im Schlagwerkraum wird abhängig vom Betriebsmodus insbesondere durch die Bewegung des Kolbens und/oder des Schlägers beeinflusst. Der Druckverlauf kann besonders gut zur einer Erkennung des Schlagwerkzustands geeignet sein. Der Schlagwerkraum steht abhängig vom Betriebsmodus in einer besonders direkten Druckverbindung mit dem Kompressionsraum und dem Schlagraum. Der Druckverlauf im Schlagwerkraum kann für den Schlagwerkzustand besonders charakteristisch sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Drucksensoreinheit zur Messung des Druckverlaufs in einem Getrieberaum vorgesehen ist, der in zumindest einem Schlagwerkzustand mit zumindest dem vom Kolben begrenzten Schlagraum und/oder dem Kompressionsraum in einer Druckverbindung steht. Unter einem „Getrieberaum" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein bevorzugt an den Schlagwerkraum angrenzender Raum verstanden werden, der insbesondere die Getriebeeinheit der Antriebseinheit umgibt. Die Getriebeeinheit kann insbesondere dazu vorgesehen sein, aus einer Antriebsbewegung eines Motors der Antriebseinheit eine zyklische Bewegung des Kolbens zu erzeugen. Die Getrie- beeinheit kann insbesondere ein Exzentergetriebe und/oder einen Pleuel enthalten. Der Getrieberaum weist bevorzugt eine Druckverbindung mit dem Schlagwerkraum auf, insbesondere über eine oder mehrere Drosselstellen. Unter einer „Drosselstelle" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Verengung eines Strömungsquerschnitts in einem Übergangsbereich zwischen zwei Räumen verstanden werden. Der Druckverlauf im Getrieberaum kann durch den Druckverlauf im Schlagwerkraum beeinflusst werden. Der Getrieberaum steht über den Schlagwerkraum mit dem Kompressionsraum und/oder dem Schlagraum in einer Druckverbindung. Der Druckverlauf im Getrieberaum kann für den Schlagwerkzustand charakteristisch sein. Der Getrieberaum und/oder der Schlagraum kann bevorzugt zumindest eine Schlagwerkentlüftung aufweisen. Die Schlagwerkentlüftung ist bevorzugt als Druckausgleichsventil ausgebildet. Die Schlagwerkent-
lüftung ist bevorzugt zu einem Druckausgleich des Getrieberaums und/oder des Schlagwerkraums mit einer Umgebung vorgesehen. Insbesondere kann ein Druckausgleich bei einem Überschreiten eines festgelegten Differenzdrucks und/oder über eine Drosselstelle stattfinden. Die Drosselstelle kann dazu vorge- sehen sein, dass sich der Druck im Schlagwerkgehäuse und/oder Getriebegehäuse im Mittel einem Umgebungsdruck angleicht. Die Steuereinheit kann bevorzugt im oder in der Nähe des Getrieberaums angeordnet sein. Die Signalverarbeitungseinheit der Drucksensoreinheit und/oder der Drucksensor der Drucksensoreinheit kann auf einer Platine der Drucksensoreinheit angeordnet sein. Der Drucksensor kann am Messort, an dem der Druckverlauf gemessen werden soll, angeordnet sein, oder bevorzugt eine Druckverbindung zum Messort aufweisen. Die Druckverbindung kann als Kanal, Rohr oder bevorzugt als Schlauch ausgebildet sein. Ein Messschlauch kann von der Drucksensoreinheit zum Messort führen. Eine Anordnung der Drucksensoren kann besonders kosten- günstig sein. Der Drucksensor kann besonders gut geschützt angeordnet sein.
Ein Verschmutzen des Drucksensors, insbesondere mit Schmierstoffen aus dem Getrieberaum und/oder dem Schlagwerkraum, kann vermieden werden. Bevorzugt kann der Messort und/oder der Drucksensor in der oder im Bereich der Schlagwerkentlüftung angeordnet sein. Die Schlagwerkentlüftung kann vor Ver- schmutzung insbesondere durch Schmierstoffe geschützt sein. Ein Schutz vor
Verschmutzung durch Schmierstoffe kann den Drucksensor und die Schlagwerkentlüftung schützen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, eine Amplitude des Druckverlaufs auszuwerten. Unter einer„Amplitude" soll in diesem
Zusammenhang insbesondere eine maximale Auslenkung des Druckverlaufs während eines Zeitintervalls zwischen einem Minimum und einem Maximum verstanden werden. Das„Zeitintervall" entspricht bevorzugt zumindest dem Zeitintervall eines Schlagzyklus und ist bevorzugt kürzer als 50 Schlagzyklen, beson- ders bevorzugt kürzer als 10 Schlagzyklen. Unter einem„Schlagzyklus" soll ein
Zeitabstand zweier Schlagimpulse im Schlagbetrieb und/oder einer zyklischen Kolbenbewegung mit der Schlagfrequenz und/oder der Schlagwerkdrehzahl im Schlagbetrieb oder im Leerlaufbetrieb verstanden werden. Der Druck kann insbesondere durch Bewegungen des Schlägers und/oder des Kolbens und/oder Bewegungen weiterer Bauteile, die das Volumen des Schlagwerkraums und/oder
Getrieberaums und/oder weiterer, mit dem Schlagwerkraum und/oder Getriebe-
räum in Druckverbindung stehender Räume beeinflussen, schwanken. Die Amplitude kann insbesondere durch ein Gesamtvolumen der in Druckverbindung stehenden Räume beeinflusst werden. Die Amplitude kann ein besonders gutes Maß sein, einen Schlagwerkzustand zu erkennen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, ein Frequenzspektrum des Druckverlaufs auszuwerten. Unter einem„Frequenzspektrum" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Frequenzspektrum des Druckverlaufs während des beschriebenen Zeitintervalls verstanden werden. Frequenzen im Druckverlauf können insbesondere durch Bewegungen des
Schlägers und/oder des Kolbens beeinflusst werden und/oder von der Schlagfrequenz abhängig sein. Insbesondere kann die Steuereinheit das Frequenzspektrum auswerten, indem die Amplitude von definierten Frequenzen im Frequenzspektrum ausgewertet wird. Die definierten Frequenzen können insbesondere die durch die Schlagwerkdrehzahl bestimmte Schlagfrequenz und/oder Vielfache davon sein. Für die Auswertung definierter Frequenzen verfügt die Steuereinheit bevorzugt über Schwellwerte, mit denen die Amplituden verglichen werden. Die Schwellwerte sind bevorzugt einstellbar. Das Frequenzspektrum kann Merkmale enthalten, die besonders dazu geeignet sind, einen Schlagwerkzustand zu er- kennen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf zur Ermittlung des Betriebsmodus zu nutzen. Der Schlagwerkraum und/oder Getrieberaum können im Leerlaufmodus mit dem Schlagraum, im Schlagmodus mit dem Schlagraum und dem Kompressionsraum in Druckverbindung stehen. Ein Gesamtvolumen der in Druckverbindung stehenden Räume kann im Schlagmodus geringer als im Leerlaufmodus sein. Die Amplitude des Druckverlaufs kann im Schlagmodus größer als im Leerlaufmodus sein. Die Steuereinheit kann den Schlagmodus erkennen, wenn die Amplitude größer ist als ein Grenzwert. Der Grenzwert wird bevorzugt so festgelegt, dass er im Leerlaufmodus unterschritten und im Schlagmodus überschritten wird. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf zur Ermittlung eines Betriebsmoduswechsels vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus zu nutzen. Der Schlagbolzen kann bevorzugt im Hammerrohr verschiebbar gelagert sein. Der Schlagbolzen kann bevorzugt mit der Steuerhülse in Verbindung stehen. Wird das Werkzeug gegen ein Werkstück angedrückt, kann das
Werkzeug bevorzugt den Schlagbolzen entgegen der Schlagrichtung verschieben, so dass der Schlagbolzen die Steuerhülse entgegen der Schlagrichtung von einer Leerlaufstellung in eine Schlagstellung verschiebt. In der Schlagstellung kann die Steuerhülse die Leerlauföffnung zumindest weitgehend verschließen. Die Verlagerung des Schlagbolzens entgegen der Schlagrichtung kann einen
Abstand zwischen Schlagbolzen und Schläger und damit das im Hammerrohr von Schläger und Schlagbolzen eingeschlossene Volumen des Schlagraums zumindest zeitweise reduzieren. Das Gesamtvolumen von Schlagraum und Schlagwerkraum und/oder Getrieberaum kann zumindest zweitweise reduziert sein. Der Druckverlauf im Schlagwerkraum und/oder Getrieberaum kann zumindest zeitweise einen Druckanstieg aufweisen. Die Steuereinheit kann den Druckanstieg auswerten und ein Umschalten vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus erkennen. Die Steuereinheit kann zuverlässig den Schlagmodus und/oder den Leerlaufmodus des Schlagwerks erkennen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf zur Ermittlung des Betriebszustands zu nutzen. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu vorgesehen sein, aus dem Druckverlauf einen Schlagbetrieb zu erkennen. Insbesondere kann der Schläger bei einem Rückprall vom Schlagbolzen eine Druckwelle verursachen. Die Druckwelle kann das Frequenzspektrum des Druckverlaufs beeinflussen. Insbesondere kann im Schlagbetrieb der Druckverlauf einen Frequenzanteil mit der doppelten Schlagfrequenz aufweisen. Die Steuereinheit kann insbesondere dazu vorgesehen sein, zur Schlagerkennung den Frequenzanteil mit doppelter Schlagfrequenz zu bewerten. Der Schlagbetrieb kann erkannt werden, wenn der Frequenzanteil mit doppelter
Schlagfrequenz größer ist als ein diesem Frequenzanteil zur Bewertung zugeordneter Schwellwert. Der Frequenzanteil kann aus der Messung des Druckverlaufs bevorzugt durch eine Fourier-Transformation ermittelt werden, besonders bevorzugt durch eine 1 -Punkt-Fourier-Transformation mit der doppelten Schlagfrequenz. Ein zuverlässiges Erkennen des Schlagbetriebs kann möglich sein. Insbesondere kann die Steuereinheit im Schlagmodus prüfen, ob sich das Schlagwerk im Schlagbetrieb befindet und/oder ob ein Schlagwerkstart erfolgreich war.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zu einem Wechsel von dem Leerlaufbetrieb in
den Schlagbetrieb die Schlagwerkdrehzahl auf einen Startwert einzustellen. Bevorzugt kann der Startwert vorübergehend zumindest bis zu einem erfolgreichen Schlagwerkstart eingestellt werden. Unter einem„Startwert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Schlagfrequenz verstanden werden, die zu ei- nem zuverlässigen Starten des Schlagwerks geeignet ist. Unter„zuverlässig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass bei einem Umschalten des Schlagwerks vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus in mehr als 90%, bevorzugt in mehr als 95%, besonders bevorzugt in mehr als 99% der Fälle der Schlagbetrieb einsetzt. Insbesondere kann eine zu hohe Schlagwerk- drehzahl für einen Schlagwerkstart ungeeignet sei. Ab welcher Schlagwerkdrehzahl ein Schlagwerkstart ausbleibt, kann vom Schlagwerkstyp und insbesondere von einem Umgebungsdruck abhängen. Die Schlagwerkdrehzahl kann im Leerlaufmodus auf einen Leerlaufwert eingestellt sein. Die Schlagwerkdrehzahl kann im Schlagmodus auf einen Arbeitswert eingestellt sein. Der Arbeitswert kann ab- hängig von einem Bearbeitungsmodus und/oder zu bearbeitenden Werkstoff und/oder Werkzeugtyp eingestellt sein. Leerlaufwert und Arbeitswert können identisch sein. Der Leerlaufwert kann erhöht sein, insbesondere um eine bessere Kühlung des Schlagwerks durch eine höhere Drehzahl einer durch die Antriebseinheit angetriebenen Lüftereinheit zu erreichen. Erkennt die Steuereinheit einen Wechsel des Betriebsmodus vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus und der
Wechsel vom Leerlaufbetrieb in den Schlagbetrieb bleibt aus, kann die Steuereinheit die Schlagwerkdrehzahl auf den Startwert absenken. Nach erfolgtem Schlagwerkstart kann die Steuereinheit die Schlagwerkdrehzahl auf den Arbeitswert einstellen. Eine Zuverlässigkeit des Schlagwerks kann erhöht sein. Eine Leistungsfähigkeit des Schlagwerks kann erhöht sein.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf zur Ermittlung eines Wartungszustands zu nutzen. Unter einem „Wartungszustand" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Verschleiß- zustand des Schlagwerks verstanden werden. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu vorgesehen sein, eine Notwendigkeit von Reparaturen und/oder einer Wartung und einer Reinigung des Schlagwerks zu erkennen. Insbesondere kann die Steuereinheit dazu vorgesehen sein, den Zustand einer Schlagwerkentlüftung zu ermitteln. Die Schlagwerkentlüftung kann bei korrekter Funktion vermeiden, dass durch einen Temperaturanstieg ein mittlerer Druck im Schlagwerkraum und/oder Getrieberaum ansteigt. Die Steuereinheit kann insbesondere dazu vor-
gesehen sein, einen Mittelwert des Druckverlaufs zu bewerten. Steigt der Mittelwert über einen definierten Zeitraum an und/oder überschreitet er einen
Schwellwert, kann die Steuereinheit ein Wartungssignal ausgeben und den Benutzer auf eine Fehlfunktion der Schlagwerkentlüftung hinweisen. Der Fachmann wird anhand des Druckverlaufs weitere sinnvolle Wartungszustände festlegen, die die Steuereinheit dem Benutzer signalisieren kann. Eine Fehlfunktion und/oder beginnende Fehlfunktion kann zuverlässig erkannt werden. Eine Wartung des Schlagwerks kann rechtzeitig erfolgen. Betriebsausfälle können vermieden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Drucksensoreinheit dazu vorgesehen ist, zusätzlich eine Temperatur zu messen. Unter einer„Temperatur" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Umgebungstemperatur am Einsatzort des Schlagwerks verstanden werden. Insbesondere kann der Drucksensor einen Temperatursensor enthalten. Die Temperatur kann einen Einfluss auf den Betrieb des Schlagwerks haben. Insbesondere kann eine Viskosität von Schmierstoffen und/oder eine Reibung der Schlägerbewegung temperaturabhängig sein. Zulässige Arbeitswerte und Startwerte der Schlagwerkdrehzahl können temperaturabhängig sein. Die Steuereinheit kann den Startwert und den Arbeitswert tem- peraturabhängig festlegen. Die Zuverlässigkeit des Schlagbetriebs und/oder des
Schlagwerkstarts kann erhöht sein. Die Leistungsfähigkeit des Schlagwerks kann verbessert werden. Bevorzugt nutzt die Drucksensoreinheit zu einer Temperaturmessung einen Temperatursensor, der zu einer temperaturabhängigen Sensorkompensation des Drucksensors vorgesehen ist. Ein weiterer Temperatur- sensor kann eingespart werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Drucksensoreinheit dazu vorgesehen ist, zusätzlich den Umgebungsdruck zu messen. Unter einem„Umgebungsdruck" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Luftdruck an einem Einsatzort des Schlagwerks verstanden werden. Der Luftdruck kann einen Einfluss auf einen mittleren Druck in den vom Schläger begrenzten Räumen im Hammerrohr haben. Insbesondere kann der Luftdruck einen Einfluss auf den Druck in einem in Schlagrichtung vor dem Schläger angeordneten Raum haben. Der Luftdruck kann insbesondere die Bewegung des Schlägers in Rückholrichtung beeinflus- sen. Insbesondere kann die Bewegung in Rückholrichtung abhängig vom Luftdruck bei zu hohen Schlagwerkdrehzahlen unzuverlässig sein. Insbesondere der
zulässige Startwert der Schlagwerkdrehzahl kann luftdruckabhängig sein. Die Steuereinheit kann den Startwert und den Arbeitswert luftdruckabhängig festlegen. Die Zuverlässigkeit des Schlagbetriebs und/oder des Schlagwerkstarts kann erhöht sein. Die Leistungsfähigkeit des Schlagwerks kann verbessert werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf zur Ermittlung der Schlagfrequenz zu nutzen. Insbesondere kann die Steuereinheit die Schlagfrequenz aus dem Frequenzspektrum des Druckverlaufs ermitteln. Das Frequenzspektrum enthält einen Frequenzanteil, der der Schlagfrequenz entspricht. Das Frequenzspektrum kann insbesondere in dem Schlagbetrieb einen weiteren Frequenzanteil enthalten, der der doppelten Schlagfrequenz entspricht. Die Steuereinheit kann die Schlagfrequenz ermitteln, indem sie Maxima des Frequenzspektrums im Bereich der möglichen Schlagfrequenz und/oder im Bereich des doppelten Betrags der möglichen Schlagfrequenz auswertet. Die aus dem Druckverlauf ermittelte Schlagfrequenz kann zur Bestimmung der Schlagwerkdrehzahl genutzt werden und/oder kann für die Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit genutzt werden. Die aus dem Druckverlauf ermittelte Schlagfrequenz kann als direkte Steuer- und Regelgröße zu einer Drehzahlregelung genutzt werden. Auf einen Sensor zur Bestimmung der Schlagwerkdrehzahl kann verzichtet werden. Bevorzugt kann die aus dem Druckverlauf ermittelte Schlagwerkdrehzahl mit dem Drehzahlsignal der Antriebseinheit verglichen werden. Betriebsstörungen können erkannt werden.
Weiter wird eine Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerkeinheit mit den beschriebenen Eigenschaften vorgeschlagen. Die Handwerkzeugmaschine kann die beschriebenen Vorteile aufweisen.
Weiter wird ein Verfahren zum Betrieb eines Schlagwerks mit den beschriebenen Merkmalen vorgeschlagen. Das Verfahren kann die beschriebenen Vorteile aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung,
die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bohr- und Schlaghammers mit einer erfindungsgemäßen Schlagwerkeinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel in einem Leerlaufmodus,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Bohr- und Schlaghammers in einem Schlagmodus,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Druckverlaufs in dem Leerlaufmodus in einem Leerlaufbetrieb,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Druckverlaufs in dem Schlagmodus in einem Schlagbetrieb und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Frequenzspektrums des Druckverlaufs in dem Leerlaufbetrieb und in dem Schlagbetrieb.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt einen Bohr- und Schlaghammer 12 mit einer Schlagwerkeinheit 10. Die Schlagwerkeinheit 10 umfasst eine Steuereinheit 14, die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit 16 eines pneumatischen Schlagwerks 18 zu steuern.
Die Antriebseinheit 16 enthält einen Motor 32 mit einer Getriebeeinheit 34, die über ein erstes Zahnrad 36 ein Hammerrohr 38 drehend antreibt und über ein zweites Zahnrad 40 einen Exzenter 42 antreibt. Das Hammerrohr 38 ist mit einem Werkzeughalter 44 drehfest verbunden, in dem ein Werkzeug 46 eingespannt werden kann. Der Werkzeughalter 44 und das Werkzeug 46 können für einen Bohrbetrieb über das Hammerrohr 38 mit einer drehenden Arbeitsbewegung 48 angetrieben werden. Wird ein Schläger 24 in einem Schlagbetrieb in einer Schlagrichtung 50 in Richtung des Werkzeughalters 44 beschleunigt, übt er bei einem Aufprall auf einen zwischen dem Schläger 24 und dem Werkzeug 46 angeordneten Schlagbolzen 52 einen Schlagimpuls aus, der vom Schlagbolzen
52 an das Werkzeug 46 weitergegeben wird. Das Werkzeug 46 übt durch den Schlagimpuls eine schlagende Arbeitsbewegung 54 aus. Ein Kolben 56 ist ebenfalls beweglich im Hammerrohr 38 auf der der Schlagrichtung 50 abgewandten Seite des Schlägers 24 gelagert. Der Kolben 56 wird über einen Pleuel 58 vom mit einer Schlagwerkdrehzahl angetriebenen Exzenter 42 periodisch im Hammerrohr 38 in Schlagrichtung 50 und wieder zurück bewegt. Der Kolben 56 verdichtet ein in einem Kompressionsraum 60 zwischen dem Kolben 56 und dem Schläger 24 im Hammerrohr 38 eingeschlossenes Druckpolster 62. Bei einer Bewegung des Kolbens 24 in Schlagrichtung 50 wird der Schläger 24 in Schlagrichtung 50 beschleunigt. Ein Schlagbetrieb 94 (Figur 4) kann einsetzen. Durch einen Rückprall am Schlagbolzen 52 und/oder durch einen durch die Rückbewegung des Kolbens 56 entgegen der Schlagrichtung 50 zwischen dem Kolben 56 und dem Schläger 24 entstehenden Unterdruck und/oder durch einen Gegendruck in einem Schlagraum 64 zwischen dem Schläger 24 und dem Schlagbolzen 52 kann der Schläger 24 wieder entgegen der Schlagrichtung 50 zurückbewegt werden und anschließend für einen nächsten Schlagimpuls erneut in Schlagrichtung 50 beschleunigt werden. Ob die Bewegungen und insbesondere der Schlagbetrieb 94 stattfinden, hängt von Betriebsparametern, insbesondere der Schlagwerkdrehzahl, ab. Bei einer zu hohen Schlagwerkdrehzahl kann der Schläger 24 der durch den Kolben 56 angeregten Bewegung nicht folgen, so dass der Schlagbetrieb 94 ausbleibt. Für einen Schlagwerkstart muss die Schlagwerkdrehzahl dann auf einen tieferen Startwert abgesenkt sein.
In einem Bereich zwischen Schläger 24 und Schlagbolzen 52 sind im Hammerrohr 38 Entlüftungsöffnungen 66 angeordnet, so dass die zwischen dem Schläger 24 und dem Schlagbolzen 52 eingeschlossene Luft entweichen kann. In einem Bereich zwischen dem Schläger 24 und dem Kolben 56 sind im Hammerrohr 38 Leerlauföffnungen 68 angeordnet. Der Werkzeughalter 44 ist in Schlagrichtung 50 verschiebbar gelagert und stützt sich an einer Steuerhülse 70 ab. Ein Federelement 72 übt auf die Steuerhülse 70 eine Kraft in Schlagrichtung 50 aus. In einem Schlagmodus (Figur 2), in dem das Werkzeug 46 vom Benutzer gegen ein Werkstück gedrückt wird, verschiebt der Werkzeughalter 44 gegen die Kraft des Federelements 72 die Steuerhülse 70 so, dass sie die Leerlauföffnungen 68 verdeckt. Wird das Werkzeug 46 vom Werkstück abgesetzt, werden der Werkzeughalter 44 und die Steuerhülse 70 durch das Federelement 72 so in Schlag-
richtung 50 in einen Leerlaufmodus (Figur 1 ) verschoben, dass die Steuerhülse 70 die Leerlauföffnungen 68 frei gibt. Ein Druck im Druckpolster 62 zwischen dem Kolben 56 und dem Schläger 24 kann durch die Leerlauföffnungen 68 entweichen. Der Schläger 24 wird im Leerlaufmodus nicht oder nur wenig durch das Druckpolster 62 beschleunigt (Figur 1 ). In einem Leerlaufbetrieb 92 übt der
Schläger 24 keine oder nur geringe Schlagimpulse auf den Schlagbolzen 52 aus. Der Bohr- und Schlaghammer 12 verfügt über ein Handwerkzeugmaschinengehäuse 76 mit einem Handgriff 78 und einem Zusatzhandgriff 80, an denen er von einem Benutzer geführt wird.
Eine Drucksensoreinheit 20 ist zu einer Messung eines Druckverlaufs 22 zu einer Erkennung zumindest eines Schlagwerkzustands vorgesehen. Die Drucksensoreinheit 20 ist zur Messung des Druckverlaufs 22 in einem Raum 120 vorgesehen, der in zumindest einem Schlagwerkzustand mit zumindest dem vom Kolben 56 begrenzten Schlagraum 64 und/oder dem Kompressionsraum 60 in einer Druckverbindung steht. Die Drucksensoreinheit 20 ist zur Messung des Druckverlaufs 22 in einem Getrieberaum 124 vorgesehen, der in zumindest einem Schlagwerkzustand mit zumindest dem vom Kolben 24 begrenzten Schlagraum 64 und/oder dem Kompressionsraum 60 in einer Druckverbindung steht. Die Drucksensorein- heit 20 umfasst eine auf der Steuereinheit 14 angeordnete Signalverarbeitungseinheit 82 und Drucksensoren 84, 86, 88, 126 und 130. Durch die Messung mit mehreren Drucksensoren 84, 86, 88, 126 und 130 kann die Drucksensoreinheit 20 den Schlagwerkzustand besonders zuverlässig erkennen. Es ist aber auch möglich, die Erfindung mit nur einem oder nur einem Teil der Drucksensoren 84, 86, 88, 126 und 130 zu realisieren. Der Fachmann wird den geeigneten Ort und die geeignete Anzahl Drucksensoren 84, 86, 88, 126 und 130 auswählen.
Der Drucksensor 84 ist in einem Schlagwerkraum 122 angeordnet. Der Schlagwerkraum 122 umgibt das Hammerrohr 38 und steht über die Entlüftungsöffnun- gen 66 in einer Druckverbindung mit dem Schlagraum 64. Im Leerlaufmodus steht der Schlagraum 122 über die Leerlauföffnung 68 in Druckverbindung mit dem Kompressionsraum 60. An den Schlagraum 122 grenzt auf der dem Exzenter 42 zugewandten Seite der Getrieberaum 124 an. Der Getrieberaum 124 umgibt die Getriebeeinheit 34 mit den Zahnrädern 36, 40 und dem Exzenter 42. Der Schlagraum 122 und der Getrieberaum 124 stehen über Drosselstellen 134
in Druckverbindung. Der Schlagwerkraum 122 und der Getrieberaum 124 befinden sich innerhalb des Handwerkzeugmaschinengehäuses 76. Im Bereich des Getrieberaums 124 ist eine Schlagwerkentlüftung 1 18 angeordnet, die zu einem Druckausgleich mit einer Umgebung des Bohr- und Schlaghammers 12 vorgese- hen ist. Die Schlagwerkentlüftung 1 18 ist als Überdruckventil ausgebildet, das sich bei Überschreiten einer festgelegten Druckdifferenz öffnet. Der Drucksensor 86 ist im Getrieberaum 124 angeordnet und misst den Druckverlauf 22 des Getrieberaums 124. Der Drucksensor 88 ist an der dem Getrieberaum 124 zugewandten Seite des Überdruckventils der Schlagwerkentlüftung 1 18 angeordnet und misst ebenfalls den Druckverlauf 22 des Getrieberaums 124. Die Drucksensoren 84, 86 und 88 sind über eine Signalverbindung 90 mit der Signalverarbeitungseinheit 82 verbunden. Weiter sind auf der Signalverarbeitungseinheit 82 die Drucksensoren 126 und 130 angeordnet. Der Drucksensor 126 ist mit einem Druckschlauch 128 mit dem Schlagwerkraum 122 verbunden. Der Drucksensor 130 ist mit einem Druckschlauch 132 mit dem Getrieberaum 124 verbunden. Die
Drucksensoren 126, 130 sind besonders gut vor Verschmutzung durch Fett aus dem Getrieberaum 124 oder dem Schlagwerkraum 122 geschützt. Da der Schlagwerkraum 122 und der Getrieberaum 124 über die Drosselstellen 134 in Druckverbindung stehen, unterscheidet sich der Druck im Schlagwerkraum 122 und im Getrieberaum 124 nur geringfügig. In der Folge wird der Druckverlauf 22 im Getrieberaum 124 beschrieben. Druckverläufe im Schlagwerkraum 122 sind vergleichbar für das Erkennen des Schlagwerkzustands nutzbar und unterscheiden sich nur unwesentlich. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, eine Amplitude 26 und ein Frequenzspektrum 28 des Druckverlaufs 22 auszuwerten. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, den Druckverlauf 22 zu einer Ermittlung eines Betriebsmodus und eines Betriebszustands zu nutzen. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung des Druckverlaufs 22 im Leerlaufmodus bei dem Leerlaufbetrieb 92. Der Druckverlauf 22 weist eine sinusförmige Schwingung auf, wobei die Frequenz der Schlagwerkdrehzahl des Exzenters 42 und damit einem Bewegungszyklus des Kolbens 56 entspricht. Der Kompressionsraum 60, der Schlagraum 64, der Schlagwerkraum 122 und der Getrieberaum 124 stehen in Druckverbindung. Insbesondere die Bewegung des Kolbens 56 mit
der Frequenz der Schlagwerkdrehzahl verursacht den Druckverlauf 22. Der Schläger 24 bewegt sich frei und verursacht in der abfallenden und in der steigenden Flanke des Druckverlaufs 22 jeweils in Bereichen 136 und 138 leichte Abweichungen vom sinusförmigen Verlauf. Eine Periode T des Druckverlaufs 22 entspricht einer Schlagwerkumdrehung. Die Schlagwerkfrequenz beträgt 1/T.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung des Druckverlaufs 22 im Schlagmodus bei dem Schlagbetrieb 94. Der Druckverlauf 22 weist eine sinusförmige Schwingung auf, wobei die Frequenz der Schlagwerkdrehzahl des Exzenters 42 und damit einem Bewegungszyklus des Kolbens 56 entspricht. Der Schlagraum
64, der Schlagwerkraum 122 und der Getrieberaum 124 stehen in Druckverbindung. Damit ist das Volumen der in Druckverbindung stehenden Räume geringer als im Leerlaufmodus, da der Kompressionsraum 60 durch die von der Steuerhülse 70 geschlossene Leerlauföffnung 68 gegenüber dem Schlagraum 64 ab- gedichtet ist. Durch das geringere Volumen ist die Amplitude 26 im Schlagmodus größer als im Leerlaufmodus (Figur 3). Der Schläger 24 prallt im Schlagbetrieb 94 hart vom Schlagbolzen 52 zurück. Der Rückprall bewirkt eine deutliche Abweichung des Druckverlaufs 22 von der Sinusform im Bereich 140 seiner ansteigenden Flanke.
Die Steuereinheit 14 vergleicht die Amplitude 26 mit einem Schwellwert 96. Im Leerlaufmodus (Figur 3) ist die Amplitude 26 geringer als der Schwellwert 96; die Steuereinheit 14 erkennt den Leerlaufmodus. Im Schlagmodus (Figur 4) ist die Amplitude 26 größer als der Schwellwert 96, die Steuereinheit 14 erkennt den Schlagmodus. Bei einem Wechsel vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus verursacht die durch die Bewegung des Schlagbolzens 52 verursachte Volumenänderung ebenfalls eine hier nicht dargestellte Schwankung im Druckverlauf 22, welche die Steuereinheit 14 ebenfalls zum Erkennen des Wechsels vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus nutzen kann.
Figur 5 zeigt das Frequenzspektrum 28 des Druckverlaufs 22 im Leerlaufbetrieb und ein Frequenzspektrum 30 des Druckverlaufs 22 im Schlagbetrieb. Im Leerlaufbetrieb weist das Frequenzspektrum 28 einen Frequenzanteil 98 auf, der der Schlagfrequenz beziehungsweise der Schlagwerkdrehzahl entspricht. Im
Schlagbetrieb weist das Frequenzspektrum 30 einen zusätzlichen Frequenzanteil
100 auf, der der doppelten Schlagfrequenz entspricht. Dieser Frequenzanteil 100 wird durch die deutliche Abweichung des Druckverlaufs 22 von der Sinusform im Bereich 140 durch den Rückprall des Schlägers 24 vom Schlagbolzen 52 verursacht und charakterisiert den Schlagbetrieb. Die Steuereinheit 14 erkennt den Frequenzanteil 100 durch eine Fourier-Transformation des Druckverlaufs 22 mit der doppelten Schlagfrequenz. Übersteigt der Frequenzanteil 100 einen
Schwellwert 102, erkennt die Steuereinheit 14 den Schlagbetrieb.
Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Schlagwerkzu- stand zu einem Wechsel vom Leerlaufbetrieb 92 in den Schlagbetrieb 94 die
Schlagwerkdrehzahl auf einen Startwert einzustellen. Erkennt die Steuereinheit 14 einen Wechsel vom Leerlaufmodus in den Schlagmodus, ohne dass in Folge ein Wechsel vom Leerlaufbetrieb 92 in den Schlagbetrieb 94 stattfindet, senkt die Steuereinheit 14 die Schlagwerkdrehzahl auf den Startwert ab. Der Startwert ist so gewählt, dass unter allen Bedingungen ein sicherer Schlagwerkstart erfolgt.
Erkennt die Steuereinheit 14 den Schlagbetrieb 94, stellt sie die vom Benutzer eingestellte Schlagwerkdrehzahl ein. Die Drucksensoreinheit 20 ist dazu vorgesehen, einen Umgebungsdruck und eine Umgebungstemperatur zu messen. Der Umgebungsdruck und die Umgebungstemperatur beeinflussen die Schlagwerk- drehzahl, mit der ein sicherer Schlagwerkstart möglich ist. Die Steuereinheit 14 legt den Startwert abhängig von Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur fest. Zu diesem Zweck sind auf der Steuereinheit 14 Kennfelder abgespeichert, die zulässige Startwerte abhängig von Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur enthalten.
Weiter ist die Steuereinheit 14 dazu vorgesehen, den Druckverlauf 22 zur Ermittlung eines Wartungszustands zu nutzen. Die Schlagwerkentlüftung 1 18 dient einem Druckausgleich des Getrieberaums 124 mit einer Umgebung. Bei einer Verschmutzung der Schlagwerkentlüftung 1 18 steigt der Druck im Getrieberaum 124 an. Die Steuereinheit 14 bildet einen Mittelwert des Druckverlaufs 22. Steigt der
Mittelwert des Druckverlaufs 22 über einen eingestellten Schwellwert für einen Druckmittelwert, wird dem Benutzer auf einer nicht näher dargestellten Anzeigeeinheit ein Signal ausgegeben, dass die Schlagwerkentlüftung 1 18 gewartet werden muss.
Weiter ist die Steuereinheit 14 dazu vorgesehen, den Druckverlauf 22 zur Ermittlung der Schlagfrequenz zu nutzen. Die Schlagfrequenz entspricht der Frequenz des Frequenzanteils 98 des Druckverlaufs 22 (Figur 5). Die Steuereinheit 14 vergleicht die aus dem Druckverlauf 22 ermittelte Schlagwerkdrehzahl mit einer ein- gestellten Solldrehzahl und nutzt diese als Rückführgröße einer auf der Steuereinheit 14 angeordneten Regeleinheit für die Antriebseinheit 16.
Claims
1 . Schlagwerkeinheit, insbesondere für einen Bohr- und/oder Schlaghammer (12), mit einer Steuereinheit (14), die dazu vorgesehen ist, eine Antriebseinheit (16) und/oder ein pneumatisches Schlagwerk (18) zu steuern und/oder zu regeln, gekennzeichnet durch eine Drucksensoreinheit (20), die zu einer Messung eines Druckverlaufs (22) zu einer Erkennung zumindest eines Schlagwerkzustands vorgesehen ist.
2. Schlagwerkeinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Drucksensoreinheit (20) zur Messung des Druckverlaufs (22) in einem Raum (120) vorgesehen ist, der in zumindest einem Schlagwerkzustand mit zumindest einem von einem Kolben (24) begrenzten Schlagraum (64) und/oder Kompressionsraum (60) in einer Druckverbindung steht.
3. Schlagwerkeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drucksensoreinheit (20) zur Messung des Druckverlaufs (22) in einem Getrieberaum (124) vorgesehen ist, der in zumindest einem Schlagwerkzustand mit zumindest dem vom Kolben (24) begrenzten Schlagraum (64) und/oder dem Kompressionsraum (60) in einer Druckverbindung steht.
4. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, eine Amplitude (26) des Druckverlaufs (22) auszuwerten.
5. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, ein Frequenzspektrum (28, 30) des Druckverlaufs (22) auszuwerten.
6. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf (22) zur Ermittlung eines Betriebsmodus zu nutzen.
7. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf (22) zur Ermittlung eines Betriebszustands zu nutzen.
8. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Schlagwerkzustand zu einem Wechsel von einem Leerlaufbetrieb (92) in einen Schlagbetrieb (94) die Schlagwerkdrehzahl auf einen Startwert einzustellen.
9. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf (22) zur Ermittlung eines Wartungszustands zu nutzen.
10. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinheit (20) dazu vorgesehen ist, zusätzlich eine Temperatur zu messen.
1 1 . Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinheit (20) dazu vorgesehen ist, zusätzlich einen Umgebungsdruck zu messen.
12. Schlagwerkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, den Druckverlauf (22) zur Ermittlung einer Schlagfrequenz zu nutzen.
13. Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerkeinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Verfahren zum Betrieb einer Schlagwerkeinheit (10) nach einem der Ansprü- che 1 bis 12.
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