ELEKTROWERKZEUG, INSBESONDERE AKKUBETRIEBENE GEWINDESCHNEIDMASCHINE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrowerkzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Ein solches Verfaren ist bekannt aus US 2005/01 035 10

[0003] Solche Elektrowerkzeuge finden Verwendung als Gewindeschneidmaschine, Bohrmaschine, Schraubmaschine o. dgl., wobei es sich insbesondere um ein Akku-Elektrowerkzeug handeln kann.

[0004] Akku- und/oder netzbetriebene Elektrowerkzeuge, welche aus der WO 02/078416 A1, der US 2005/0103510 A1 oder der US 5 014 793 A bekannt sind, besitzen einen Elektromotor zum Antrieb einer Werkzeugaufnahme. Desweiteren ist das Elektrowerkzeug mit einem ein Betätigungsorgan aufweisenden Schalter zum Ein- und/oder Ausschalten der Spannungsversorgung für den Elektromotor sowie mit einem Umschalter für den Rechts-/Linkslauf des Elektromotors ausgestattet. In erweiterten Ausstattungen besitzt das Elektrowerkzeug eine Elektronik zur Drehzahlsteuerung und/oder -regelung des Elektromotors sowie eine Kurzschlußbremsung für den Elektromotor.

[0005] Solche Akkuschrauber werden sehr häufig zum Schneiden von Gewinden eingesetzt. Hierfür ist in die Werkzeugaufnahme dann ein Gewindeschneider eingesetzt. Insbesondere bei größeren Werkstücken, die nicht mit einer Ständer- oder Tischbohrmaschine mit adaptierter Gewindeschneidvorrichtung bearbeitet werden können, bietet sich der Einsatz solch eines Akkuschraubers an.

[0006] In der US 2005/0103510 A1 ist weiter der Einsatz des Akkuschraubers für das Gewindeschneiden beschrieben. Nach Betätigen des Betätigungsorgans läuft der Elektromotor im Rechtslauf, wobei das Gewinde durch Eindrehen des Gewindeschneiders geschnitten wird. Ist die Gewindetiefe erreicht, wird der Elektromotor in den Linkslauf umgeschaltet. Danach wird der Gewindeschneider wiederum aus dem Gewinde herausgedreht.

[0007] Dieser Einsatz von Akkuschraubern zum Gewindeschneiden hat jedoch den Nachteil, daß durch das häufige Umschalten zwischen Rechts- und Linkslauf des Elektromotors die Lebensdauer des Umschalters für den Rechts-/Linkslauf aufgrund von Abnützung der elektrischen Umschaltkontakte schnell erreicht wird. Im Akkordbetrieb kann es zudem vorkommen, daß schon dann vom Benutzer umgeschaltet wird, wenn sich der Elektromotor noch dreht. Das führt zusätzlich zu einem vorzeitigen Verschleiß der Umschaltkontakte. Desweiteren ist die mechanische Drehmomentkupplung zu ungenau, was zum Bruch des Gewindebohrers durch Verkanten oder zu dessen Festfressen führen kann. Herkömmliche Akkuschrauber sind somit nur bedingt geeignet für das Schneiden von Gewinden. Insbesondere ist die Lebensdauer des Motors und der Schaltkontakte dieser Akkuschrauber begrenzt. Dieselben Nachteile sind ebenso bei netzbetriebenen Schraubern zu beobachten, wenn diese zum Gewindeschneiden verwendet werden.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gewindeschneiden mit dem akku- und/oder netzbetriebenen Elektrowerkzeug effektiver und sicherer zu machen. Insbesondere soll das zum Gewindeschneiden geeignete akku- und/oder netzbetriebene Elektrowerkzeug im Hinblick auf dessen Lebensdauer weiterentwickelt werden.

[0009] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Betrieb des Elektrowerkzeugs durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0010] Ein derartiges Elektrowerkzeug bildet eine völlig neue Gerätegeneration für den Nischenmarkt des Gewindeschneidens. Grundlage der Erfindung ist ein akkubetriebenes Elektrowerkzeug, das über verschiedene Elektronikfunktionen verfügt. Idealerweise handelt es sich hierbei um ein Elektrowerkzeug, das auch die Funktionen eines üblichen Akkuschraubers, nämlich Schraubfunktion, Bohrfunktion, Rechts/Links-Umschaltung; Bremse, Drehzahlsteuerung, Abschaltkupplung o. dgl. besitzt.

[0011] Das Elektrowerkzeug kann zwischen manuellem und/oder automatischem Betrieb umschaltbar sein. Eine derartige Umschaltfunktion bietet dem Benutzer die komfortable Möglichkeit, das Elektrowerkzeug nach einem vorgegebenen Programm automatisch zu betreiben. Falls gewünscht kann der Benutzer jedoch auch manuell in den Ablauf eingreifen.

[0012] Der automatische Betrieb im Hinblick auf das Gewindeschneiden läuft dabei wie folgt ab. Sobald das Betätigungsorgan am Elektrowerkzeug durch den Benutzer gedrückt wird, läuft der Motor vorwärts im Pechtslauf entsprechend einer voreingestellten Kennlinie, also mit einer Art von Rampenfunktion, bis auf die ideale Drehzahl hoch. Diese vorgebbare ideale Drehzahl variiert beispielsweise entsprechend dem Gewindedurchmesser und/oder dem, zu bearbeitenden Werkstoff. Anschließend wird das Gewinde durch Eindrehen des Gewindeschneiders im Rechtslauf mit dieser idealen Drehzahl geschnitten. Beim Eindrehen wird die Anzahl n der Gewindegänge gezählt, was in einfacher Weise mittels der Elektronik möglich ist. Ist die gewünschte Gewindetiefe erreicht, oder läuft der Gewindeschneider in einem Sackloch auf, oder läßt der Anwender das Betätigungsorgan los, oder ist eine sonstige Bedingung erfüllt, so wird der Elektromotor automatisch in den Linkslauf umgeschaltet. Dadurch wird der Gewindeschneider im Linkslauf wieder aus dem Gewinde herausgedreht, wobei der Gewindebohrer mit einer höheren Geschwindigkeit im Linkslauf als im Rechtslauf bewegt wird, um so die Arbeitsleistung des Elektrowerkzeugs für das Gewindeschneiden zu erhöhen. Beim Herausdrehen des Gewindeschneiders wird dann auf wenigstens die Anzahl der Gewindegänge gezählt. Sicherheitshalber kann jedoch etwas weiter gezählt werden, beispielsweise auf n+3 Gewindegänge. Ist diese Anzahl erreicht, so schaltet die Elektronik den Elektromotor automatisch ab. Dieser Ablauf gewährleistet einen schnellen und dennoch sicheren sowie qualitativ hochwertigen automatischen Arbeitszyklus.

[0013] Der manuelle Betrieb läuft wie folgt ab. Der Anwender schaltet in dieser Betriebsart über das Betätigungsorgan den Motor ein und/oder aus. Die Drehzahl wird im Rechtslauf über den Betätigungsweg des Betätigungsorgans vom Benutzer gesteuert. Ist die Gewindetiefe erreicht, so schaltet der Anwender auf Linkslauf. Bei Überschreiten des vorgewählten Drehmoments schaltet die Maschine ab.

[0014] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0015] Erweiternd ist auch eine automatische Spanbrechfunktion durch abwechselndes Vor- und Rückwärtsdrehen entsprechend des Rechts- und Linkslaufs des Elektromotors realisierbar. Hierfür dreht der Elektromotor beispielsweise eine Umdrehung vorwärts, und danach etwas mehr als eine Umdrehung wieder rückwärts. In Versuchen hat sich eine Rückwärtsdrehung um in etwa 1,4 Umdrehungen als besonders effektiv erwiesen. Hierbei wird dann der Span sicher gebrochen. Das Beschleunigen und/oder Abbremsen des Elektromotors geschieht zweckmäßigerweise mit einer geeigneten Kennlinie in der Art einer Rampenfunktion.

[0016] Beim Umschalters des erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugs handelt es sich in weiterer Ausgestaltung um einen elektronischen Umschalter, der insbesondere einen Leistungshalbleiter zum kontaktlosen Umschalten der Polarität der Spannungsversorgung für den Elektromotor aufweist. Das Ein- sowie Umschalten der Spannungsversorgung für den Elektromotor geschieht folglich elektronisch, so daß kein Kontaktverschleiß wie bisher auftreten kann, womit wiederum die Lebensdauer des Elektrowerkzeugs gesteigert wird.

[0017] In zweckmäßiger Ausgestaltung kann der Leistungshalbleiter über eine elektronische Schaltung beziehungsweise Elektronik zum Umschalten angesteuert werden, was manuell durch den Benutzer und/oder auch automatisch bei Vorliegen gewisser Bedingungen erfolgen kann. Die Elektronik kann somit vorteilhafterweise das Elektrowerkzeug im automatischen Betrieb programmgesteuert betreiben. Das Umschalten läßt sich mittels eines Umschaltsignals an die Elektronik auslösen. Bei manuellem Betrieb bietet es sich an, daß das Umschaltsignal von einem lediglich einen Signalstrom führenden Hilfskontakt erzeugt wird, der seinerseits mittels eines Betätigungselements am Elektrowerkzeug durch den Benutzer betätigbar sein kann.

[0018] Die elektronische Schaltung für das Umschalten kann zusätzlich als Elektronik zur Steuerung des Elektromotors dienen, so daß hierfür keine zusätzlichen Kosten anfallen. Zweckmäßigerweise besitzt die Elektronik einen Mikroprozessor, womit eine sehr kompakt ausgebildete Steuerung für den Elektromotor in der Art einer Mikroprozessor-Steuerung resultiert. Bevorzugterweise handelt es sich bei dem Elektromotor um einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten (EC-)Elektromotor, der besonders robust und langlebig ist. Außerdem ist ein solcher EC-Elektromotor wartungsarm, da ein Austausch von Kohlebürsten entfällt. Allerdings kann gewünschtenfalls auch ein bürstanbehafteter Motor für das Elektrowerkzeug verwendet werden. Jedoch bietet sich besonders für die speziellen Gewindeschneidfunktionen ein Elektrowerkzeug mit einem bürstenlosen Gleichstrom(DC)-Motor an, da hier schon ein Großteil der elektronischen Komponenten der vorhandenen Steuerung gleichzeitig für die Elektronik und/oder den Umschalter verwendet werden kann, so daß eine besonders kostengünstige Lösung bereitgestellt ist.

[0019] Das System, bestehend aus EC-Motor und EC-Steuerelektronik, kann in einfacher Weise sowohl mit herkömmlichen Punktionen als auch mit einer Erweiterung auf die Zusatzfunktionen für das Gewindeschneiden versehen sein. So kann das Elektrowerkzeugs zum einen ein Mittel zur Drehzahlerfassung aufweisen. Zum anderen kann das Elektrowerkzeugs ein Mittel zur Drehmomenterfassung aufweisen. Zweckmäßigerweise erfolgt die Drehmomenterfassung mittels einer Strommessung. Es kann dann ein maximales Drehmoments vorgebbar sein, das beispielsweise über einen externen Schalter, über ein Potentiometer o. dgl. einstellbar ist. Bei Erreichen des maximalen Drehmoments wird dann der Elektromotor abgeschaltet. In einfacher Weise ist dadurch eine Anpassung auf kleine oder auch größere Gewindebohrer, unterschiedliche zu bearbeitende Werkstoffe o. dgl. ermöglicht.

[0020] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Ein-/Aus-Schalten des Elektrowerkzeugs sowie das Umschalten zwischen Rechts- und Linkslauf für das Elektrowerkzeug elektronisch vorgenommen wird. Es kann daher kein Kontaktverschleiß auftreten, so daß die Lebensdauer des Elektrowerkzeugs erhöht ist. Insbesondere ergibt sich als weiterer Vorteil bei Verwendung eines EC-Motors eine zusätzliche Steigerung der Lebensdauer, da kein Bürstenverschleiß auftritt. Durch die sehr hohe Lebensdauer aller Komponenten kann das Elektrowerkzeug auch im Mehrschichtbetrieb sehr lange sowie zuverlässig und insbesondere im professionellen Bereich eingesetzt werden.

[0021] Im Allgemeinen sind bei derartigen Elektrowerkzeugen elektronische und/oder elektrische Komponenten zur Drehzahlerfassung, Strommessung, Steuerung mittels eines Mikroprozessors o. dgl. sowieso schon vorhanden. Diese elektronischen und/oder elektrischen Komponenten können wenigstens zum Teil für das elektronische Schalten und/oder Umschalten verwendet werden. Somit resultieren allenfalls geringfügig höhere

[0022] Kosten für die Realisierung der Erfindung. Zumindest wird durch die hohe Lebensdauer und durch den hohen Wirkungsgrad für das Elektrowerkzeug ein eventuell etwaig höherer Preis gegenüber herkömmlichen Elektrowerkzeugen schnell kompensiert.

[0023] Wird das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug als Gewindeschneidwerkzeug benutzt, so können im Automatikbetrieb sehr kurze Taktzeiten erreicht werden. Außerdem wird die Standzeit der Gewindebohrer erhöht. Dies ermöglicht die Einführung von neuen akkubetriebenen Elektrowerkzeugen auf dem Markt für das Spezialgebiet des Gewindeschneidens.

[0024] Durch Wegfall einer mechanischen Momentenkupplung aufgrund der elektronischen Drehmomenterfassung ist das Elektrowerkzeug kürzer ausgestaltbar. Desweiteren kann der Gewindebohrer auch direkt in die Spindel, beispielsweise mittels einer magnetischen Vierkantaufnahme, ohne Benutzung des Bohrfutters eingesetzt werden. Dies führt zu einer weiteren Verkürzung des Elektrowerkzeugs, so daß dessen Handhabung für den Benutzer verbessert wird.

[0025] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Elektrowerkzeug zum Gewindeschneiden,

Fig. 2 das Elektrowerkzeug aus Fig. 1 in Draufsicht und

Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Ansteuerung des Elektrowerkzeugs.

[0026] In Fig. 1 ist ein Elektrowerkzeug 1 mit einem Gehäuse 2 zu sehen, das in bekannter Art als Bohrmaschine, Schraubmaschine o. dgl. einsetzbar ist. Vorliegend handelt es sich bei dem Elektrowerkzeug 1 um ein Akku-Elektrowerkzeug, das mittels eines in den Handgriff 3 am Gehäuse 2 einsteckbaren Akkus 4 betreibbar ist. In neuartiger Weise ist das Elektrowerkzeug 1 als Gewindeschneidmaschine verwendbar, indem in die Werkzeugaufnahme 5 des Elektrowerkzeugs 1 ein Gewindeschneider 6 einsetzbar ist.

[0027] Wie in Fig. 3 zu sehen ist, besitzt das Elektrowerkzeug 1 einen Elektromotor 7 zum Antrieb der Werkzeugaufnahme 5 über ein Getriebe 14. Zum Ein- und/oder Ausschalten der Spannungsversorgung für den Elektromotor 7 weist das Elektrowerkzeug 1 einen Ein-/Aus-Schalter 8 mit einem vom Benutzer bedienbaren, in Fig. 1 sichtbaren Betätigungsorgan 9 auf. Der Elektromotor 7 wird mittels einer elektronischen Schaltung 12, nachfolgend auch kurz als Elektronik 12 bezeichnet, betrieben. Die Elektronik 12, die einen Mikroprozessor umfaßt und/oder aus einem Mikroprozessor besteht, steuert für den gewünschten Betrieb des Elektromotors 7 eine Anordnung von Leistungshalbleitern 13 zur Spannungsversorgung des Elektromotors 7 in der Art einer Mikroprozessor-Steuerung dementsprechend an.

[0028] Desweiteren besitzt das Elektrowerkzeug 1 einen Umschalter 10 für den Rechts-/Linkslauf des Elektromotors 7. Der Umschalter 10 ist als elektronischer Umschalter ausgebildet und weist einen Leistungshalbleiter zum kontaktlosen Umschalten der Polarität der Spannungsversorgung für den Elektromotor 7 auf, wobei hierfür der Leistungshalbleiter 13 für die Spannungsversorgung des Elektromotors 7 verwendet wird. Zum manuellen Betätigen des elektronischen Umschalters 10 durch den Benutzer dient ein in Fig. 1 sichtbares Betätigungselement 11, das auf einen Rechts/Links-Schalter 22 einwirkt.

[0029] Ebenso wird der Leistungshalbleiter 13 für das Einschalten des Elektromotors 7 mitverwendet. Der Ein-/Aus-Schalter 8 sowie der Rechts/Links-Schalter 22 umfassen folglich jeweils einen Hilfskontakt, der an einem Eingang des Mikroprozessors 12 angeschaltet ist. Durch Bedienung des Betätigungsorgans 9 und/oder des Betätigungselements 11 wird der Hilfskontakt 8, 22 geschaltet und erzeugt dadurch ein Ein-/Aus-Schaltsignal und/oder ein Umschaltsignal, so daß die elektronische Schaltung 12 den Leistungshalbleiter 13 zum Ein-/Ausschalten und/oder Umschalten ansteuert. Da das Ein-/Ausschalten und/oder das Umschalten des Laststroms am Elektromotor 7 elektronisch vorgenommen wird, kann daher auch kein Kontaktverschleiß auftreten. An den Hilfskontakten 8, 22 hingegen tritt lediglich ein geringer, keinen wesentlichen Verschleiß bewirkender Signalstrom auf.

[0030] Das Elektrowerkzeug 1 ist weiter mit einer Elektronik zur Drehzahlsteuerung und/oder-regelung des Elektromotors 7 ausgestattet, wobei diese Elektronik wiederum vom Mikroprozessor 12 gebildet wird. Hierzu weist das Elektrowerkzeug 1 ein Mittel zur Drehzahlerfassung auf, wobei die am Elektromotor 7 erfaßte Ist-Drehzahl n einem Eingang 15 des Mikroprozessors 12 zugeführt wird. Die Soll-Drehzahl wird in bekannter Weise vom Bewegungsweg des als Drücker ausgebildeten Betätigungsorgans 9 vom Benutzer vorgegeben. Desweiteren ist im Elektrowerkzeug 1 eine Kurzschlußbremsung für den Elektromotor 7 realisiert.

[0031] Das Elektrowerkzeug 1 besitzt ein Mittel zur Drehmomenterfassung. Die Drehmomenterfassung kann mittels einer Strommessung am Elektromotor 7 geschehen. Der gemessene Strom, der zum Ist-Drehmoment korrespondiert, wird einem Eingang 16 am Mikroprozessor 12 zugeführt. Das gewünschte maximale Drehmoment kann vom Benutzer mittels eines externen Schalters, eines Potentiometers 17 o. dgl. vorgegeben werden. Am Gehäuse 2 befindet sich zur Einstellung des Potentiometers 17 ein vom Benutzer bedienbarer, in Fig. 2 sichtbarer Drehknopf 18. Bei Erreichen des maximalen Drehmoments wird dann der Elektromotor 7 vom Mikroprozessor 12 über den Leistungshalbleiter 13 abgeschaltet. Der Drehknopf 18 gestattet somit auch eine Anpassung auf kleine oder größere Gewindebohrer, unterschiedliche Werkstoffe o. dgl., um ein optimales Ergebnis beim Gewindeschneiden zu erzielen. Bevorzugt ist, daß es sich bei dem Elektromotor 7 um einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten (EC)Elektromotor handelt, der ein langlebiges, funktionssicheres sowie wartungsarmes Elektrowerkzeug 1 gewährleistet.

[0032] Das Elektrowerkzeug 1 besitzt eine Umschaltfunktion zwischen manuellem und automatischem Betrieb, welche nachfolgend näher erläutert sind. Für diese Umschaltfunktion ist am Gehäuse 2 ein Schalter 19 angeordnet, wie anhand von Fig. 2 zu sehen ist. Ein weiterer Schalter 20 dient zum Umschalten zwischen Bohr-/Schraub-Betrieb und dem Gewindeschneiden. Nochmals ein weiterer Schalter 21 dient zum Einschalten der ebenfalls nachfolgend erläuterten Spanbrechfunktion.

[0033] Im automatischen Betrieb des Elektrowerkzeugs 1 für das Gewindeschneiden läuft nach Betätigen des Betätigungsorgans 9 durch den Benutzer der Elektromotor 7 im Rechtslauf auf die ideale Drehzahl hoch. Die vorgebbare ideale Drehzahl hängt von verschiedenen Umständen ab, beispielsweise vom Durchmesser des zu schneidenden Gewindes. Zweckmäßigerweise erfolgt der Hochlauf mit einer Art von Rampenfunktion, also gemäß einer vorgegebenen Kennlinie, um eine Überbelastung zu vermeiden. Anschließend wird dann das Gewinde durch Eindrehen des Gewindeschneiders 6 im Rechtslauf des Elektromotors 7 geschnitten. Sobald die gewünschte Gewindetiefe erreicht ist, wird automatisch in den Linkslauf des Elektromotors 7 umgeschaltet. Selbstverständlich können hierzu auch andere Bedingungen, beispielsweise sobald der Gewindeschneider 6 in einem Sackloch aufläuft, sobald der Anwender das Betätigungsorgan 9 losläßt o. dgl., herangezogen werden. Danach wird der Gewindeschneider 6 wieder im Linkslauf aus dem Gewinde herausgedreht. Um Zeit einzusparen, kann dies bei einer höheren Geschwindigkeit erfolgen. Im manuellen Betrieb des Elektrowerkzeugs 1 hingegen schaltet der Benutzer mittels des Betätigungselements 11 manuell zwischen Rechts- und Linkslauf des Elektromotors 7 um.

[0034] Erweiternd gewährleistet nachfolgender Ablauf einen besonders schnellen und dennoch sicheren Arbeitszyklus. Beim Eindrehen des Gewindeschneiders 6 wird die Anzahl n der Gewindegänge gezählt, wozu sich der Mikroprozessor der Elektronik 12 vorteilhafterweise verwenden läßt. Beim Herausdrehen des Gewindeschneiders 6 wird auf wenigstens die Anzahl der Gewindegänge gezählt. Es können jedoch auch beispielsweise n+3 Gewindegänge gezählt werden, so daß der Gewindeschneider 6 mit Sicherheit vollständig herausgedreht ist. Bei Erreichen dieser Anzahl n bzw. n+3 im Linkslauf wird dann die Elektronik 12 mitsamt dem Elektromotor 7 automatisch abgeschaltet.

[0035] Eine automatische Spanbrechfunktion, die sich vor allem für den automatischen Betrieb eignet, wird dadurch realisiert, dass der Elektromotor 7 entsprechend seines Rechts- und Linkslaufs abwechselnd vor- und rückwärts gedreht wird. Beispielsweise wird der Elektromotor 7 eine Umdrehung vorwärts sowie danach etwas mehr als eine Umdrehung wieder rückwärts gedreht. Dabei wird der Span dann mit Sicherheit gebrochen. Gemäß durchgeführter Versuche werden besonders gute Ergebnisse für die Spanbrechfunktion erzielt, wenn der Elektromotor 7 in etwa 1,4 Umdrehungen rückwärts gedreht wird. Das Beschleunigen und/oder Abbremsen des Elektromotors 7 läßt sich wiederum mit einer geeigneten Rampenfunktion oder auch gemäß einer sonstigen Kennlinie durchführen, um einer Überlastung des Gewindeschneiders 6 vorzubeugen. Dadurch gelingt die Herstellung von Gewinden in besonders guter Qualität.

[0036] Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So ist die Erfindung zwar anhand eines Akku-Elektrowerkzeugs beschrieben, kann jedoch auch an mit Netzspannung betriebenen Elektrowerkzeugen Verwendung finden. Desweiteren ist ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug nicht nur zum Gewindeschneiden, insbesondere im professionellen Bereich, sondern auch für sonstige Bearbeitungsaufgaben vorteilhaft einzusetzen.

Bezugszeichen-Liste:

[0037] 

1:

Elektrowerkzeug

2:

Gehäuse

3:

Handgriff

4:

Akku

5:

Werkzeugaufnahme

6:

Gewindeschneider

7:

Elektromotor

8:

Ein-/Aus-Schalter / Hilfskontakt

9:

Betätigungsorgan

10:

(elektronischer) Umschalter

11:

Betätigungselement

12:

Mikroprozessor / elektronische Schaltung / Elektronik

13:

Leistungshalbleiter

14:

Getriebe

15:

Eingang (an Mikroprozessor für Ist-Drehzahl)

16:

Eingang (an Mikroprozessor für Ist-Drehmoment)

17:

Potentiometer (für Drehmoment)

18:

Drehknopf

19:

Schalter (für Umschaltfunktion Manuell / Automatisch)

20:

Schalter (für Umschaltfunktion Bohren / Gewindeschneiden)

21:

Schalter (für Spanbrechfunktion)

22:

Rechts/Links-Schalter / Hilfskontakt

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb eines Elektrowerkzeugs (1) für das Gewindeschneiden, insbesondere eines Akku-Elektrowerkzeugs, mit einem Elektromotor (7) zum Antrieb einer Werkzeugaufnahme (5) für einen Gewindeschneider (6), mit einem ein Betätigungsorgan (9) aufweisenden Schalter (8) zum Ein- und/oder Ausschalten der Spannungsversorgung für den Elektromotor (7), mit einem Umschalter für den Rechts-/Linkslauf des Elektromotors (7), mit einer Elektronik (12) zur Drehzahlsteuerung und/oder -Regelung des Elektromotors (7), sowie gegebenenfalls mit einer Kurzschlußbremsung für den Elektromotor (7), wobei nach Betätigen des Betätigungsorgans (9) der Elektromotor (7) in Rechtslauf mit einer Art von Rampenfunktion auf die ideale Drehzahl hochläuft, wobei anschließend das Gewinde durch Eindrehen des Gewindeschneiders (6) im Rechtslauf geschnitten wird, wobei sobald die Gewindetiefe erreicht ist, sobald der Gewindeschneider (6) in einem Sackloch aufläuft, sobald der Anwender das Betätigungsorgan (9) loslässt o. dgl. der Elektromotor (7) in den Linkslauf umgeschaltet wird, und wobei danach der Gewindeschneider (6) wieder im Linkslauf aus dem Gewinde herausgedreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Eindrehen des Gewindeschneiders (6) im Rechtslauf die Anzahl n der Gewindegänge mittels der Elektronik (12) gezählt wird, dass das Umschalten des Elektromotors (7) in den Linkslauf automatisch erfolgt, dass das Herausdrehen des Gewindeschneiders (6) im Linkslauf mit einer höheren Geschwindigkeit als das Eindrehen im Rechtslauf erfolgt, dass beim Herausdrehen des Gewindeschneiders (6) im Linkslauf auf wenigstens die Anzahl der Gewindegänge, beispielsweise auf n+3 Gewindegänge, gezählt wird, und dass bei Erreichen dieser Anzahl die Elektronik (12) den Elektromotor (7) automatisch abschaltet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch abwechselndes Vorwärts- und Rückwärtsdrehen entsprechend des Rechts- und Linkslaufs des Elektromotors (7) eine automatische Spanbrechfunktion realisiert wird, beispielsweise indem der Elektromotor (7) eine Umdrehung vorwärts sowie danach in etwa 1,4 Umdrehungen rückwärts dreht, wobei vorzugsweise das Beschleunigen und/oder Abbremsen des Elektromotors (7) mit einer geeigneten Rampenfunktion durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Umschalter um einen elektronischen Umschalter (10) handelt, der insbesondere einen Leistungshalbleiter (13) zum kontaktlosen Umschalten der Polarität der Spannungsversorgung für den Elektromotor (7) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungshalbleiter (13) manuell und/oder automatisch über eine elektronische Schaltung (12) zum Umschalten angesteuert wird, dass vorzugsweise das Umschalten mittels eines Umschaltsignals ausgelöst wird, und daß weiter vorzugsweise das Umschaltsignal bei manuellem Betrieb von einem Hilfskontakt (22) erzeugt wird, der insbesondere mittels eines Betätigungselements (11) betätigbar ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Elektromotor (7) um einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten (EC-)Elektromotor handelt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (12) für das Umschalten zusätzlich zur Steuerung des Elektromotors (7) dient, und dass vorzugsweise die Elektronik (12) einen Mikroprozessor besitzt, derart dass es sich um eine Mikroprozessor-Steuerung handelt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrowerkzeug (1) ein Mittel zur. Drehzahlerfassung aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrowerkzeug (1) ein Mittel zur Drehmomenterfassung, das insbesondere mittels einer Strommessung arbeitet, aufweist, dass vorzugsweise ein maximales Drehmoment, beispielsweise über einen externen Schalter, über ein Potentiometer (17) o. dgl. vorgegeben werden kann, und dass weiter vorzugsweise bei Erreichen des maximalen Drehmoments der Elektromotor (7) abgeschaltet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrowerkzeug (1) zwischen manuellem und/oder automatischem Betrieb umschaltbar ist.

Claims

1. A method for the operation of an electric power tool (1) for thread-cutting, in particular, a battery electric power tool, with an electric motor (7) for the drive of a tool holder (5) for a thread cutter (6), with a switch (8) having an actuating member (9) for switching on and/or off the voltage supply for the electric motor (7), with a changeover switch for the right-/left-handed rotation of the electric motor (7), with an electronics (12) for the speed control and/or regulation of the electric motor (7), as well as, if necessary, having a short-circuit breaking for the electric motor (7), wherein after actuation of the actuating member (9) the electric motor (7) runs up in the right-handed rotation with a type of ramp function to the ideal speed, wherein subsequently the thread is cut by screwing in the threat cutter (6) in the right-handed rotation, wherein as soon as the thread depth is achieved, as soon as the thread cutter (6) accumulates in a blind hole, as soon as the user releases the actuating member (9) or the like, the electric motor (7) is switched over into the left-handed rotation, and wherein then the thread cutter (6) is unscrewed again in the left-handed rotation from the thread, characterized in that during the screwing in of the thread cutter (6) in the right-handed rotation the number n of threads is counted by means of the electronics (12), that the switching over of the electric motor (7) into the left-handed rotation occurs automatically, that the unscrewing of the thread cutter (6) in the left-handed rotation with a higher velocity than the screwing in in the right-handed rotation occurs, that during the unscrewing of the threat cutter (6) in the left-handed rotation at least the number of the threads, for example, at n+3 threads is counted, and that when this number is reached the electronics (12) automatically switch off the electric motor (7).

2. A method according to claim 1, characterized in that by alternately forwards and backwards rotation corresponding to the right-handed and left-handed rotation of the electric motor (7) an automatic chip breaking function is realized, for example, while the electric motor (7) rotates one revolution forwards as well as then in approximately 1.4 revolutions backwards, wherein preferably the acceleration and/or deceleration of the electric motor (7) is carried out with a suitable ramp function.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the changeover switch is an electronic changeover switch (10), which in particular has a power semiconductor (13) for contactless switching over of the polarity of the voltage supply for the electric motor (7).

4. A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the power semiconductor (13) is triggered manually and/or automatically via an electronic circuit (12) for the switching over, that preferably the switching over is triggered by means of a switchover signal, and that further preferably the switchover signal is generated in the manual operation of an auxiliary contact (22), which can be actuated, in particular, by means of an actuating element (11).

5. A method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electric motor (7) is a brushless, electronically commutated (EC-) electric motor.

6. A method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electronics (12) for the switching over is used in addition to the control of the electric motor (7), and that preferably the electronics (12) has a microprocessor, such that there is a microprocessor control.

7. A method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electric power tool (1) has a means for speed measurement.

8. A method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electric power tool (1) has a means for the torque measurement, which operates in particular by means of a current measurement, that preferably a maximum torque can be provided, for example, via an external switch, via a potentiometer (17) or the like, and that further preferably the electric motor (7) is switched off when the maximum torque is attained.

9. A method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electric power tool (1) can be switched over between manual and/or automatic operation.

Revendications

1. Procédé d'utilisation d'un outil électrique (1) pour le filetage, en particulier d'un outil électrique à accumulateur, comprenant un moteur électrique (7) destiné à entraîner un support d'outil (5) pour un taraud (6), comprenant un interrupteur (8) présentant un élément d'actionnement (9) destiné à activer et/ou à désactiver l'alimentation en tension pour le moteur électrique (7), comprenant un commutateur pour la marche à droite/à gauche du moteur électrique (7), comprenant un système électronique (12) pour la commande et/ou le réglage de la vitesse de rotation du moteur électrique (7), et comprenant également le cas échéant un freinage à court-circuit pour le moteur électrique (7), étant entendu qu'après l'actionnement de l'élément d'actionnement (9), le moteur électrique (7) démarre en marche à droite avec une sorte de fonction de rampe jusqu'à la vitesse de rotation idéale, étant entendu que le filet est ensuite découpé par l'engagement en rotation du taraud (6) en marche à droite, étant entendu que dès que la profondeur de filet est atteinte, dès que le taraud (6) rencontre un trou borgne, dès que l'utilisateur relâche l'élément d'actionnement (9) ou similaire, le moteur électrique (7) est commuté en marche à gauche, et étant entendu que le taraud (6) est ensuite à nouveau dégagé du filet en rotation en marche à gauche, caractérisé en ce que lors de l'engagement en rotation du taraud (6) en marche à droite, le nombre n de pas de filetage est compté au moyen du système électronique (12), en ce que la commutation du moteur électrique (7) en marche à gauche s'effectue automatiquement, en ce que le dégagement du taraud (6) en rotation en marche à gauche s'effectue à une vitesse plus élevée que l'engagement en rotation en marche à droite, en ce que lors du dégagement du taraud (6) en rotation en marche à gauche, on compte au moins le nombre de pas de filetage, par exemple n+3 pas de filetage, et en ce que lorsque ce nombre est atteint, le système électronique (12) arrête automatiquement le moteur électrique (7).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une fonction de brise-copeau automatique est réalisée par le biais d'une rotation vers l'avant et vers l'arrière en alternance, correspondant à la marche à droite et à gauche du moteur électrique (7), par exemple, en ce que le moteur électrique (7) effectue une rotation vers l'avant, puis environ 1,4 rotation vers l'arrière, étant entendu que de préférence, l'accélération et/ou le freinage du moteur électrique (7) est réalisé avec une fonction de rampe appropriée.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le convertisseur est un convertisseur électronique (10), qui présente en particulier un semi-conducteur de puissance (13) pour la commutation sans contact de la polarité de l'alimentation en tension pour le moteur électrique (7).

4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le semi-conducteur de puissance (13) est commandé manuellement et/ou automatiquement par le biais d'un couplage électronique (12) pour réaliser la commutation, en ce que de préférence, la commutation est déclenchée au moyen d'un signal de commutation, et en ce que de façon encore plus préférée, le signal de commutation est produit, dans un mode de fonctionnement manuel, par un contact auxiliaire (22) qui peut en particulier être actionné au moyen d'un élément d'actionnement (11).

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur électrique (7) est un moteur électrique (CE) à commutation électronique sans balai.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système électronique (12) destiné à la commutation sert également à la commande du moteur électrique (7) et en ce que le système électronique (12) possède de préférence un microprocessus, de telle sorte qu'il s'agit d'une commande à microprocesseur.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'outil électrique (1) présente un moyen de détection de la vitesse de rotation.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'outil électrique (1) présente un moyen de détection du couple, qui fonctionne en particulier au moyen d'une mesure de courant, en ce que de préférence, un couple maximal peut être prédéfini, par exemple, par le biais d'un interrupteur extérieur, d'un potentiomètre (17) ou similaire, et en ce que de façon encore plus préférée, le moteur électrique (7) est arrêté lorsque le couple maximal est atteint.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'outil électrique (1) peut être commuté entre un mode de fonctionnement manuel et/ou automatique.

Zeichnung