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(11) |
EP 1 170 095 A2 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
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09.01.2002 Patentblatt 2002/02 |
(22) |
Anmeldetag: 25.06.2001 |
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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AL LT LV MK RO SI |
(30) |
Priorität: |
08.07.2000 DE 10033362
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(71) |
Anmelder: HILTI Aktiengesellschaft |
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9494 Schaan (LI) |
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Erfinder: |
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- Bongers-Ambrosius, Hans-Werner
81477 München (DE)
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(74) |
Vertreter: Wildi, Roland et al |
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Hilti Aktiengesellschaft, Feldkircherstrasse 100, Postfach 333 9494 Schaan 9494 Schaan (LI) |
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(54) |
Elektrohandwerkzeuggerät mit Leerschlagsabschaltung |
(57) Ein Elektrohandwerkzeuggerät (1) zur Erzeugung einer zumindest teilweise schlagenden
Bewegung eines Werkzeugs (11) mit einem pneumatischen Schlagwerk (2) und einer Leerschlagabschaltung,
welche die Leerschlagposition (9) von einem Sensor (14) abtastet und mit einer zugeordneten
Kontrolleinheit (15) auswertet, senkt im Falle eines Leerschlags über die Kontrolleinheit
(15) die Drehzahl eines Erregerantriebs (3) auf eine vorher festgelegte Drehzahl ab.
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[0001] Die Erfindung bezeichnet ein zumindest teilweise schlagendes Elektrohandwerkzeuggerät,
bspw. einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer, mit Leerschlagabschaltung eines pneumatischen
Schlagwerks.
[0002] Elektrohandwerkzeuggeräte mit pneumatischem Schlagwerk benutzen zur Erzeugung des
Schlages eine hin- und hergehende schwingende Bewegung, welche auf eine Gasfeder zwischen
einem in einem Hohlzylinder dichtend relativ zu diesem beweglichen Erregerkolben und
einem distanzierten, in Richtung der Werkzeugachse dichtend beweglichen, Flugkolben
aufgebracht wird, welcher über einen Döpper axial auf das Werkzeug schlägt. Der Schlag
wird vorteilhaft bei fehlendem Gegendruck auf das in einer Werkzeugaufnahme axial
begrenzt bewegliche Werkzeug über eine Leerschlagabschaltung unterbrochen.
[0003] Nach der EP759341A3 wird bei Einnahme einer, durch eine Leerwegvergrösserung ermöglichten,
Leerschlagposition des Döppers, zur Leerschlagabschaltung die Gasfeder über gesteuerte
Ventile zur Umgebung belüftet und somit eine den Schlag erzeugende Druckdifferenz
verhindert. Nachteilig bei einer derartigen Lösung sind die dazu erforderlichen Ventile
und die Ventilsteuerung.
[0004] Nach der WO88/06508 wird zur Leerschlagabschaltung der Antrieb des Schlagwerkes automatisch
über eine Kupplung unterbrochen, wenn das Werkzeug eine axiale Leerschlagposition
einnimmt, welche mit einem Sensor gemessen und mit einer Kontrolleinheit ausgewertet
wird. Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist die dazu erforderliche Kupplung.
[0005] Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine einfache Lösung zur Leerschlagabschaltung
eines zumindest teilweise schlagenden Elektrohandwerkzeuggerätes aufzuzeigen.
[0006] Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0007] Im wesentlichen wird die axiale Position von dem Werkzeug, dem Döpper bzw. dem Schlagwerk
mit einem Sensor abgetastet und diese Information mit einer Kontrolleinheit ausgewertet,
welche im Falle eines Leerschlags die Drehzahl des Erregerantriebs auf eine vorher
festgelegte Drehzahl absenkt. Somit greift die Erfindung nach dem Verursacherprinzip
bei der für Leerschläge ursächlichen, konstant bleibenden Drehzahl des Erregerantriebs
an. Bei einer hinreichend abgesenkten Drehzahl des Erregerantriebs bildet sich bedingt
durch Belüftungsöffnungen keine den Flugkolben beschleunigende Druckdifferenz mehr
aus, wodurch keine weiteren Schläge auf den Döpper und das Werkzeug erzeugt werden.
Dazu wird die Drehzahl des Erregerantriebs auf 10% bis 50% der Arbeitsdrehzahl reduziert.
[0008] Vorteilhaft ist der Sensor als induktiver oder kapazitiver Sensor ausgeführt, welcher
direkt auf die axiale Position von dem Werkzeug, dem Döpper bzw. dem Schlagwerk anspricht.
[0009] Alternativ ist der Sensor als Hall-Sensor ausgeführt, welcher einem relativ zu diesem
bewegbaren Magneten zugeordnet ist, der mit einem die axiale Position von dem Werkzeug,
dem Döpper bzw. dem Schlagwerk abgreifenden Stellglied verbunden ist.
[0010] Dieses Stellglied ist vorteilhaft gabelförmig axial in den Döpper eingreifend ausgeführt,
und am äusseren Umfang des Döppers, bspw. mit einem leichten Aluminiumring, befestigt.
Das vorteilhaft aus leichtem, hochsteifem faserverstärkten Kunststoff bestehende Stellglied
weist einen kleinen Magneten auf, der sich zusammen mit dem Döpper an dem Hall-Sensor
vorbei bewegt.
[0011] Vorteilhaft ist der Erregerantrieb als Elektromotor ausgeführt, dessen Motordrehzahl
von der Kontrolleinheit über die Motorelektronik elektronisch herabsetzbar ist.
[0012] Vorteilhaft wird der Erregerantrieb und ein optionaler Drehantrieb über ein Getriebe
von einem gemeinsamen Elektromotor abgeleitet, wodurch bei einem Leerschlag ebenfalls
die Drehzahl einer optionalen Drehbewegung herabgesetzt wird.
[0013] Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert
mit: Fig. 1 als Elektrohandwerkzeuggerät mit Leerschlagabschaltung.
[0014] Nach Fig. 1 weist ein Elektrohandwerkzeuggerät 1 ein pneumatisches Schlagwerk 2 mit
einem Erregerantrieb 3, einem Erregerkolben 4, einer Gasfeder 5, einem Flugkolben
6 und einen Döpper 7 auf, welches im unterhalb einer Schlagachse A dargestellten Teil
der Fig. 1 zu einem Gehäuses 8 eine Leerschlagposition 9 und im oberhalb der Schlagachse
A dargestellten Teil der Fig. 1 eine Arbeitsposition 10 eines nicht vollständig dargestellten
Werkzeugs 11, des Döppers 7 sowie des Flugkolbens 6 aufweist. Mit dem Döpper 7 ist
ein axial bewegliches Stellglied 12 formschlüssig verbunden, welches einen Magneten
13 aufweist, der einem im Gehäuse 8 befestigten Hall-Sensor 14 zugeordnet ist. Der
Hall-Sensor 14 ist elektrisch mit einer Kontrolleinheit 15 und diese mit einer Motorelektronik
16 eines Elektromotors 17 verbunden.
1. Elektrohandwerkzeuggerät zur Erzeugung einer zumindest teilweise schlagenden Bewegung
eines Werkzeugs (11) mit einem pneumatischen Schlagwerk (2) und einer Leerschlagabschaltung
des Schlages bei fehlendem axialen Gegendruck über das Werkzeug (11), wobei sich im
Falle des Leerschlags ein Flugkolben (6), ein optionaler Döpper (7) und das optional
aufgenommene Werkzeug (11) in einer Leerschlagposition (9) befindet, welche von einem
Sensor (14) abgetastet und mit einer zugeordneten Kontrolleinheit (15) ausgewertet
wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Leerschlags von der Kontrolleinheit (15) die Drehzahl eines Erregerantriebs
(3) auf eine vorher festgelegte Drehzahl absenkbar ist.
2. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14) die Leerschlagposition (9) des Werkzeugs (11) oder alternativ des
Döppers (7) oder alternativ des Flugkolbens (6) abtastet.
3. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14) als induktiver oder kapazitiver Sensor ausgeführt ist.
4. Elektrohandwerkzeuggerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14) als Hall-Sensor mit einem relativ zu diesem bewegbaren Magneten (13)
ausgeführt ist.
5. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (13) mit einem Stellglied (12) verbunden ist, welcher die Leerschlagposition
(9) des Werkzeugs (11) oder alternativ des Döppers (7) oder alternativ des Flugkolbens
(5) abtastet.
6. Elektrohandwerkzeuggerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erregerantrieb (3) über eine Motorelektronik (16) eines Elektromotors (17) steuerbar
ist.
7. Elektrohandwerkzeuggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Erregerantrieb (3) und ein optionaler Drehantrieb Teil eines von einem gemeinsamen
Elektromotor (17) angetriebenen Getriebes ist.
