Titel

Verfahren zum Betreiben einer Handwerkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Handwerkzeug maschine mit einer Antriebseinheit, einem Handschalter und einer Steuereinheit.

Stand der Technik

Aus der DE 202011 002 192 U1 ist bereits eine Motorsteuerungsvorrichtung bekannt, die dazu angepasst ist, eine Drehzahl eines Motors einzustellen.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Hand werkzeugmaschine, insbesondere eines Drehschlagschraubers, mit einer Antriebsein heit, einem Handschalter, einer Steuereinheit und mit einem Lösebetriebsmodus zum Lösen einer Schraubverbindung, insbesondere eines Befestigungselements von einem Befestigungsträger, bei dem bei der Betätigung des Handschalters eine Kenngröße der Antriebseinheit zumindest teilweise automatisch gesteuert und/oder geregelt wird.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine bereit, mit dem ein Benutzer die Schraubverbindung automatisiert lösen kann, in dem der Be nutzer den Handschalter betätigt und dabei die Steuereinheit automatisch gesteuert und/oder geregelt wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter einer „Handwerkzeugmaschine“ ins besondere eine handgeführte Werkzeugmaschine, bevorzugt eine akkubetriebene Handwerkzeugmaschine mit einem Drehschlagwerk verstanden werden. Beispielhaft kann die Handwerkzeugmaschine als ein Schlagschrauber oder als ein Drehschlag schrauber ausgebildet sein.

Die Schraubverbindung ist eine Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Befestigungsträger, wobei das Befestigungselement mit dem Befestigungsträger verschraubt ist. Dabei kann das Befestigungselement eine Schraube, eine Mutter oder weitere vergleichbare drehbare Befestigungselemente sein. Der Befestigungsträger kann ein plastischer Befestigungsträger, wie beispielsweise eine Wand, ein metallenes Werkstück, ein Gewindebolzen oder weitere vergleichbare Befestigungsträger oder de ren Kombination sein. Denkbar ist auch, dass der Befestigungsträger ein elastischer Befestigungsträger, wie beispielsweise ein Formteil aus Gummi, ist.

Die Handwerkzeugmaschine weist den Handschalter und die Steuereinheit auf. Der Handschalter kann durch den Benutzer mittels zumindest eines Fingers betätigen wer den, um die Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine zu steuern und/oder zu re geln. Der Benutzer kann mittels dem Handschalter die Kenngröße der Antriebseinheit steuern und/oder regeln. Weiter wandelt der Handschalter die Betätigung durch den Benutzer in ein elektrisches Signal um und übermittelt es an die Steuereinheit. Die Steuereinheit empfängt das elektrische Signal und steuert und/oder regelt die Antriebs einheit der Handwerkzeugmaschine. Die Handwerkzeugmaschine weist die Antriebs einheit auf, wobei die Antriebseinheit neben einem Elektromotor auch eine Getriebe einheit umfassen kann. Die Getriebeeinheit ist dazu ausgebildet, eine Drehzahl des Elektromotors anzupassen, insbesondere zu verringern und/oder zu erhöhen. Die Ge triebeeinheit kann in einer Ausführungsform als ein Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei auch denkbar ist, dass das Planetengetriebe schaltbar ist. Der Elektromotor der Handwerkzeugmaschine ist in zumindest einem Betriebszustand dazu ausgebildet, ein Drehmoment zu einem Antrieb eines Hauptabtriebselements bereitzustellen. In einer Ausführungsform ist das Hauptabtriebselement als eine Hauptabtriebswelle ausgebil det. In bevorzugter Weise verläuft die Hauptabtriebswelle im Wesentlichen parallel zu einer Arbeitsrichtung der Handwerkzeugmaschine. Im Rahmen der vorliegenden Erfin dung soll „im Wesentlichen parallel“ eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden. Die Kenngröße der Handwerkzeugmaschine, die automatisch gesteuert und/oder gere gelt wird, sobald der Handschalter betätigt wird, ist beispielsweise eine Drehzahl der Antriebseinheit, das Drehmoment der Antriebseinheit, eine Spannung der Antriebsein heit oder ein Strom der Antriebseinheit, wobei auch weitere Kenngrößen des An triebsmotors denkbar sind.

Die Antriebseinheit, insbesondere der Elektromotor, wird von einer Energieversor gungseinheit der Handwerkzeugmaschine mit Energie versorgt. Die Handwerkzeugma schine umfasst eine Energieversorgungseinheit. Die Energieversorgungseinheit der Handwerkzeugmaschine ist zur Energieversorgung zumindest der Antriebseinheit, ins besondere des Elektromotors und der Steuereinheit vorgesehen. Bevorzugt handelt es sich bei der Handwerkzeugmaschine um eine akkubetriebene Handwerkzeugma schine, welche mittels zumindest eines Akkus, insbesondere mittels eines Handwerk zeugmaschinenakkupacks, betreibbar ist. Hierdurch findet dann die Bereitstellung der Energie durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit mittels des zumindest ei nen Akkus statt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter einem „Handwerk zeugmaschinenakkupack“ ein Zusammenschluss von zumindest einer Akkuzelle und einem Akkupackgehäuse verstanden werden. Der Handwerkzeugmaschinenakkupack ist vorteilhafter Weise zur Energieversorgung von handelsüblichen akkubetriebenen Handwerkzeugmaschinen ausgebildet. Die zumindest eine Akkuzelle kann beispiels weise als eine Li-Ion-Akkuzelle mit einer Nennspannung von 3,6 V ausgebildet sein. In einer Ausführungsform der Erfindung kann der zumindest eine Akku gehäusefest im Wesentlichen innerhalb des Handwerkzeugmaschinengehäuses angeordnet, insbeson dere angebracht, ganz insbesondere montiert, sein. In einerweiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, dass der zumindest eine Akku als ein wechselbarer Akku, insbesondere als ein wechselbarer Akkupack, ausgebildet ist. Alternativ kann es sich bei der Handwerkzeugmaschine um eine netzbetriebene Handwerkzeugmaschine han deln, welche mittels einem Stromversorgungskabel an eine externe Netzsteckdose ver bindbar ist. Dabei kann die externe Netzsteckdose eine Spannung von beispielsweise 100 V, 110 V, 120 V, 127 V, 220 V, 230 V oder 240 V mit 50 Hz oder 60 Hz bereitstel len, aber auch eine Dreiphasenwechselspannung. Die möglichen Ausgestaltungen der externen Netzsteckdose und die damit verbundenen verfügbaren Spannungen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die Handwerkzeugmaschine weist zudem eine Werkzeugaufnahme zu einer Verbin dung mit einem Einsatzwerkzeug auf. Die Werkzeugaufnahme ist in einer Ausfüh rungsform der Hauptabtriebswelle zugeordnet, insbesondere mit dieser verbunden, so- dass der Antrieb der Hauptabtriebswelle an die Werkzeugaufnahme übertragen wer den kann. Das Einsatzwerkzeug kann beispielhaft in Form eines Schrauberbits ausge bildet sein, als ein HEX-Bit oder als eine Stecknuss. Die Werkzeugaufnahme kann in einer Ausführungsform als eine Mehrkant-Innenaufnahme, insbesondere eine Sechs- kant-lnnenaufnahme, ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass die Werkzeugaufnahme als eine Mehrkant-Außenaufnahme ausgeformt ist oder aber als ein Spannfutter.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll als „automatisch“ ein Vorgang verstanden werden, der von der Handwerkzeugmaschine im Wesentlichen ohne einen Einfluss des Benutzers durchgeführt wird.

In einem Verfahrensschritt wird zum Lösen der Schraubverbindung eine Linkslaufdreh richtung der Antriebseinheit eingestellt. Hierbei weist das Befestigungselements ein Rechtsgewinde auf, sodass mittels der linksdrehenden Antriebseinheit das Befesti gungselement mittels dem Einsatzwerkzeug von dem Befestigungsträger gelöst wird.

In einem Verfahrensschritt wird zum Lösen der Schraubverbindung eine Rechtslauf drehrichtung der Antriebseinheit eingestellt. Wenn das Befestigungselement ein Links gewinde aufweist, löst die rechtsdrehende Antriebseinheit das Befestigungselement mit Hilfe des Einsatzwerkzeugs von dem Befestigungsträger.

In einem Verfahrensschritt wird der Lösebetriebsmodus zum Lösen der Schraubverbin dung aktiviert, indem die Steuereinheit zumindest ein Signal zur Aktivierung des Löse betriebsmodus empfängt und den Handschalter zur Betätigung freigibt. Das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus umfasst zumindest eine Information, dass der Be nutzer den Lösebetriebsmodus aktivieren möchte. Hierzu kann der Benutzer das Sig nal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus mittels einer Eingabeeinheit mit zumindest einem Eingabeelement der Handwerkzeugmaschine und/oder einem externen elektro nischen Gerät auslösen. Hierzu weist die Handwerkzeugmaschine die Eingabeeinheit mit dem Eingabeelement auf. Die Eingabeeinheit kann an der Handwerkzeugmaschine angeordnet sein, mit der Handwerkzeugmaschine, insbesondere lösbar, verbunden sein oder aber als eine nachrüstbare Eingabeeinheit ausgebildet sein. Das Eingabeele ment kann beispielsweise als ein Drehelement, ein Drückelement oder ein Schiebeele ment ausgebildet sein. Der Benutzer kann durch eine Betätigung der Eingabeeinheit, insbesondere des Eingabeelements, das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmo dus auslösen. Die Eingabeeinheit übermittelt das Aktivierungssignal drahtgebunden o- der drahtlos an die Steuereinheit.

Das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus kann auch mittels dem externen elektronischen Gerät ausgelöst und gesendet werden. Hierzu weist das externe elekt ronische Gerät eine Kommunikationseinheit auf. Dabei kann das externe elektronische Gerät beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet oder Computer sein, wobei auch eine Cloud-basierte Schnittstelle denkbar ist. Der Benutzer kann beispielsweise mittels ei nes Programms, insbesondere einer App, das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebs modus auslösen. Anschließend sendet das externe elektronische Gerät mittels der Kommunikationseinheit das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus an die Handwerkzeugmaschine. Zum Empfang des Signals zur Aktivierung des Lösebetriebs modus umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Kommunikationseinheit. Die Kommu nikationseinheit wird von der Energieversorgungseinheit mit Energie versorgt. Die Kommunikationseinheit der Handwerkzeugmaschine empfängt das Signal zur Aktivie rung des Lösebetriebsmodus und leitet dieses an die Steuereinheit drahtlos oder draht gebunden weiter. Dabei kann die Handwerkzeugmaschine eingeschaltet oder ausge schaltet sein. Die Kommunikationseinheit ist dazu ausgebildet, dass auch in einem ausgeschalteten Zustand der Handwerkzeugmaschine das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus empfangen werden kann. Hierzu kann die Kommunikationseinheit eine eigene Energieversorgungseinheit aufweisen. Es ist denkbar, dass die Kommuni kationseinheit beim Empfang des Signals zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus die Handwerkzeugmaschine in einen betriebsbereiten Zustand versetzt.

Die Kommunikationseinheit der Handwerkzeugmaschine ist der Handwerkzeugma schine zugeordnet, kann aber auch bei der Handwerkzeugmaschine angeordnet sein. Zudem ist auch denkbar, dass die Kommunikationseinheit mit der Handwerkzeugma schine, insbesondere lösbar, verbunden ist. Weiter ist es auch möglich, dass die Kom munikationseinheit als eine nachrüstbare Kommunikationseinheit zur Nachrüstung der Handwerkzeugmaschine ausgebildet ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Kommunikationseinheit der Handwerkzeugmaschine und des externen elektronischen Geräts dazu ausgebildet, Kommunikationssignale zu senden und/oder zu empfangen. Insbesondere sendet die Kommunikationseinheit des externen elektronischen Geräts das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus als das Kommunikationssignal und die Kommunikationseinheit der Handwerkzeugmaschine empfängt das Signal zur Akti vierung des Lösebetriebsmodus. Die Kommunikationssignale können leitungsgebun den, über eine Drahtverbindung oder aber über Leiterbahnen auf einer Leiterplatine, übertragen werden und/oder die Kommunikationssignale können drahtlos übermittelt werden. Eine drahtlose Übermittelung der Kommunikationssignale kann dabei in Form von Bluetooth, WLAN, Infrarot, Nahfeldkommunikation (NFC) mittels RFID-Technik sein, als auch weitere, dem Fachmann geläufige, drahtlose Übermittelungen der Kom munikationssignale. Verwendete Kommunikationsprotokolle können hierbei Bluetooth Smart, GSM, UMTS, LTE, ANT, ZigBee, LoRa, SigFox, NB-loT, BLE, IrDA sein, als auch weitere, dem Fachmann geläufige, Kommunikationsprotokolle.

In einer Ausführungsform kann die Kommunikationseinheit der Handwerkzeugma schine die eigene Energieversorgungseinheit zur Energieversorgung aufweisen. Bei spielsweise kann die eigene Energieversorgungseinheit eine Batterie, insbesondere eine Knopfzelle, ein Kondensator oder aber zumindest ein Akku sein.

Die Steuereinheit empfängt das Aktivierungssignal. Die Steuereinheit ist dazu ausgebil det, die Handwerkzeugmaschine zu steuern und/oder zu regeln.

In einem Verfahrensschritt wird die Kenngröße der Antriebseinheit nach einer Aktivie rung eines Schlagwerks, insbesondere Drehschlagwerks, der Handwerkzeugmaschine zumindest teilweise automatisch gesteuert und/oder geregelt. Die Steuereinheit ist da bei derart ausgebildet, dass sie die Aktivierung des Schlagwerks erkennt, sobald die Antriebseinheit in Betrieb versetzt wird. Sobald die Steuereinheit die Aktivierung des Schlagwerks erkannt hat, steuert und/oder regelt die Steuereinheit die Kenngröße der Antriebseinheit. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Schraubverbindung mit einem ge eigneten Drehmoment stückweise gelöst wird. In einem Verfahrensschritt wird der Lösebetriebsmodus von einem ersten Zeitpunkt t1 bis zu einem zweiten Zeitpunkt t2 durchgeführt, wobei der zweite Zeitpunkt t2 dem ers ten Zeitpunkt t1 folgt. Bei dem ersten Zeitpunkt t1 wird der Lösebetriebsmodus gestar tet, wobei die Antriebseinheit durch die Betätigung des Handschalters in Betrieb ver setzt wurde. Weiter wird der Lösebetriebsmodus von dem ersten Zeitpunkt t1 bis zu dem zweiten Zeitpunkt t2 durchgeführt. Während dem Lösebetriebsmodus ist das Schlagwerk aktiviert, um mittels Schlägen des Schlagwerks auf die Werkzeugauf nahme Schraubverbindung zu lösen.

In einem Verfahrensschritt wird der Lösebetriebsmodus von einem Startzeitpunkt tO bis zu einem zweiten Zeitpunkt t2 durchgeführt, wobei bei dem Startzeitpunkt tO die An triebseinheit aktiviert wird. Der Lösebetriebsmodus wird zu dem Startzeitpunkt tO ge startet, wobei die Antriebseinheit zu dem Startzeitpunkt tO aktiviert wird. Hierbei ist es möglich, dass das Schlagwerk zusätzlich zu dem Startzeitpunkt tO aktiviert werden kann, abhängig der Schraubverbindung, die der Benutzer lösen möchte. Der Lösebe triebsmodus wird von dem Startzeitpunkt tO bis zu dem ersten Zeitpunkt t1 durchge führt, wobei das Schlagwerk bei dem ersten Zeitpunkt t1 aktiviert wird. Weiter wird der Lösebetriebsmodus von dem ersten Zeitpunkt t1 bis zu dem zweiten Zeitpunkt t2 durchgeführt, um die Schraubverbindung zu lösen.

In einem Verfahrensschritt wird der Lösebetriebsmodus nach dem zweiten Zeitpunkt t2 deaktiviert. Sobald der zweite Zeitpunkt t2 erreicht wird, wird der Lösebetriebsmodus durch die Steuereinheit deaktiviert. Wenn der Benutzer den Handschalter nach dem zweiten Zeitpunkt t2 weiterhin betätigt, kann, abhängig vom Zustand des Befestigungs mittels, insbesondere der Schraube oder der Mutter, die Schraubverbindung im We sentlichen ohne Schlagwerk gelöst werden oder das Befestigungsmittel, insbesondere die Schraube oder die Mutter, wird weiterhin mit einem Drehmoment, insbesondere ei nem zweiten Drehmomentwert M2, beaufschlagt. Beispielsweise kann das Befesti gungselement von dem Befestigungsträger nach dem zweiten Zeitpunkt t2 derart ge löst sein, dass bei einem weiteren Lösen des Befestigungselements von dem Befesti gungsträger das Schlagwerk im Wesentlichen nicht weiter aktiviert ist. Hierdurch kann ein kontrolliertes Lösen der Schraubverbindung ermöglicht werden. In einem Verfahrensschritt ist die Kenngröße eine Drehzahl der Antriebseinheit, wobei der Drehzahl zumindest ein Drehmomentwert M zugeordnet ist, und das Drehmoment M zumindest teilweise automatisch bis zu einem ersten Drehmomentwert M1 der Handwerkzeugmaschine mit einer ersten Steigerung verändert wird, indem die Dreh zahl der Antriebseinheit verändert wird. Sobald das Schlagwerk zum Zeitpunkt t1 akti viertwird, kann der Lösebetriebsmodus es ermöglichen, die Drehzahl der Antriebsein heit zu verändern. Abhängig der Schraubverbindung kann der Lösebetriebsmodus über die Steuereinheit zumindest teilweise automatisch die Drehzahl absenken und an schließend schrittweise oder kontinuierlich bis zum Drehmomentwert M1 erhöhen. Denkbar ist auch, dass der Lösebetriebsmodus über die Steuereinheit bei der Aktivie rung des Schlagwerks, abhängig der Schraubverbindung, zumindest teilweise automa tisch die Drehzahl der Antriebseinheit erhöht und schrittweise oder kontinuierlich bis zum Erreichen des Drehmomentwerts M1 erhöht. Der erste Drehmomentwert M1 kann mit einem ersten Drehzahlgrenzbereich gekoppelt sein. Der erste Drehmomentmo mentwert M1 kann hierbei an der Hauptabtriebswelle, insbesondere der Werkzeugauf nahme, anliegen. Eine Zeitspanne T1 kann hier von dem Startzeitpunkt tO, bei der Be tätigung des Handschalters, bis zu dem ersten Zeitpunkt t1 sein. Nach dem Zeitpunkt t1 kann der Drehmomentwert M1 erreicht werden, indem die Steuereinheit die Dreh zahl verändert. Die erste Steigung S1 kann hierbei eine Änderung, insbesondere eine Zunahme, des Drehmomentwerts M sein, bis der Drehmomentwert M1 erreicht ist. Der Drehmomentwert M1 kann durch den Benutzer definierbar sein.

In einem Verfahrensschritt ist der erste Drehmomentwert M1 in einem Bereich von 10% bis 80%, insbesondere 20% bis 70 %, ganz insbesondere 30% bis 65%, eines maximalen Drehmomentwerts M3. Der maximale Drehmomentwert M3 ist mit einer maximalen Drehzahl der Antriebseinheit gekoppelt.

In einem Verfahrensschritt wird nach Erreichen des ersten Drehmomentwertes M1 die Drehzahl bis zu einem zweiten Drehmomentwert M2 der Handwerkzeugmaschine mit einer zweiten Steigung S2 verändert, insbesondere erhöht. Der zweite Drehmoment wert M2 kann höher sein als der erste Drehmomentwert M1. Es ist auch denkbar, dass der zweite Drehmomentwert M2 geringer ist, als der erste Drehmomentwert M1 ist. Während einer Zeitspanne T2 wird die Drehzahl zumindest teilweise automatisch ver ändert, insbesondere erhöht, bis der zweite Drehmomentwert M2 erreicht wird. Die Zeitspanne T2 kann hier von dem ersten Zeitpunkt t1 bis zu dem zweiten Zeitpunkt t2 sein, ab dem der Drehmomentwert M2 erreicht sein kann. Der zweite Drehmomentwert M2 kann mit einem zweiten Drehzahlgrenzbereich gekoppelt sein. Die Steuereinheit kann die Antriebseinheit auf den zweiten Drehmomentwert M2 einstellen, indem es die Drehzahl zumindest teilweise automatisch auf den zweiten Drehzahlgrenzbereich be grenzt. Der zweite Drehmomentwert M2 kann in einer Ausführungsform ein maximal zur Verfügung stehendes Drehmoment sein. Bevorzugt kann der zweite Drehmoment wert M2 größer als der erste Drehmomentwert M1 sein. Der zweite Drehzahlgrenzbe reich ist somit größer als der erste Drehzahlgrenzbereich. Die Zeitspanne T2 kann hier bei in einem Zeitbereich von 5 s bis 30 s, insbesondere 10 s bis 25 s, ganz insbeson dere 12 s bis 20 s, sein.

Die erste Steigung S1 kann von dem Benutzer einstellbar sein, wohingegen die zweite Steigung S2 von dem Lösebetriebsmodus voreingestellt sein kann. Hierdurch wird er möglicht, dass die Schraubverbindung behutsam gelöst wird, sodass eine Beschädi gung, insbesondere eine Zerstörung, des Befestigungselements vermieden wird.

In einem Verfahrensschritt weist die Handwerkzeugmaschine das Schlagwerk auf, wo bei bei Erreichen des ersten Drehmomentwerts M1 das Schlagwerk aktiviert ist. Das Schlagwerk kann ab einem Startdrehmomentwert MO aktiviert werden, wobei der Start drehmomentwert MO abhängig von einer mechanischen Ausführung des Schlagwerks ist. Das Schlagwerk kann aktiviert werden, sobald an der Hauptabtriebswelle ein Wi derstand, der an der Werkzeugaufnahme anliegen kann, den Startdrehmomentwert MO übersteigt. Das Schlagwerk kann als das Drehschlagwerk, als ein Ölschlagwerk oder als ein pneumatisches Schlagwerk ausgebildet sein. Dabei kann das Drehschlagwerk als ein mechanisches Drehschlagwerk ausgebildet sein. Wenn bei der Steigerung des Drehmoments der Startdrehmomentwert MO erreicht ist, kann das Schlagwerk aktiviert werden, sodass bei konstantem oder weiter steigendem Drehmoment an der Hauptab triebswelle, insbesondere der Werkzeugaufnahme, das Schlagwerk Drehmomentim pulse erzeugen kann. Hierbei sind unter „Drehmomentimpulse“ Impulse zu verstehen, die durch das Schlagwerk erzeugt werden und auf die Hauptabtriebswelle, insbeson dere die Werkzeugaufnahme, übertragen werden. So kann sich der erste Drehmo mentwert M1 aus dem Startdrehmomentwert MO, ab dem das Schlagwerk aktiviert wird, und den Drehmomentimpulsen zusammensetzen, um im Lösebetriebsmodus das Lösen der Schraubverbindung zu ermöglichen.

Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinheit nach mehreren Schlägen des Schlag werks erkennt, dass das Schlagwerk im Schlagbetrieb ist, sodass der Lösebetriebsmo dus über die Steuereinheit den Drehmomentwert M auf den ersten Drehmomentwert M1 zumindest teilweise automatisch absenkt.

In einem Verfahrensschritt ist der zweite Drehmomentwert M2 in einem Bereich von 50% bis 100% des maximalen Drehmomentwerts M3. Hierdurch wird eine effiziente Handwerkzeugmaschine bereitgestellt.

In einem Verfahrensschritt ist das Schlagwerk während der Zeitspanne T2 aktiviert. So kann sich der Drehmomentwert M2 aus dem Startdrehmomentwert MO und den Dreh momentimpulsen des Schlagwerks zusammensetzen. Mit dem aktivierten Schlagwerk während der Zeitspanne T2 kann die Schraubverbindung effizient gelöst werden.

In einem Verfahrensschritt wird die Drehzahl während der Zeitspanne T2 kontinuierlich gesteigert. Die kontinuierliche Drehzahlsteigerung kann progressiv oder degressiv sein. Beispielsweise kann die Drehzahl linear, quadratisch, logarithmisch oder exponentiell gesteigert werden.

In einem Verfahrensschritt wird die Drehzahl während der Zeitspanne T2 diskret ge steigert. Die diskrete Drehzahlsteigerung kann hierbei progressiv oder degressiv sein. Hierbei kann dann das Schlagwerk zumindest zwei aufeinander folgende Schläge mit dem im Wesentlichen selben Drehmomentimpulsniveau ausführen.

In einem Verfahrensschritt wird nach Erreichen des zweiten Drehmomentwerts M2 die Drehzahl im Wesentlichen konstant gehalten, insbesondere bis das Schlagwerk deakti viert wird. Während einer Zeitspanne T3 wird die Drehzahl im Wesentlichen konstant gehalten. Die Zeitspanne T3 kann hier von dem zweiten Zeitpunkt t2 bis zu einem drit ten Zeitpunkt t3 sein. Während der Zeitspanne T3 erfährt die Schraubverbindung, ins besondere das Befestigungselement, einen Drehmomentimpuls, der einem Drehmo mentwert in Höhe von M2 entspricht. Dabei kann die Steuereinheit die Drehzahl der Antriebseinheit auf den zweiten Drehzahlgrenzbereich begrenzt lassen, sodass wäh rend der Zeitspanne T3 der zweite Drehmomentwert M2 eingestellt bleibt. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Schraubverbindung mit dem zweiten Drehmomentwert M2 gelöst wird.

In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, dass nach dem Zeitpunkt t2 der Lösebetriebsmodus beendet wird und der Benutzer die Schraubverbindung im Wesent lichen ohne den Schlägen des Schlagwerks löst. Hierbei regelt der Benutzer selbsttätig nach Beendigung des Lösebetriebsmodus die Drehzahl der Antriebseinheit über den Handschalter, um das angelöste Befestigungselement von dem Befestigungsträger vollständig zu lösen.

In einem Verfahrensschritt sind der erste Drehmomentwert M1 und der zweite Drehmo mentwert M2 in der Steuereinheit voreingestellt. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Benutzer direkt die Handwerkzeugmaschine zum Lösen der Schraubverbindung er setzen kann.

In einem Verfahrensschritt sind der erste Drehmomentwert M1 und der zweite Drehmo mentwert M2 in der Steuereinheit einstellbar. Dadurch kann der Benutzer den ersten Drehmomentwert M1 und den zweiten Drehmomentwert M2 derart einstellen, dass der Benutzer effizient die Schraubverbindung automatisch lösen kann. Der Benutzer kann den ersten Drehmomentwert M1 und den zweiten Drehmomentwert M2 mittels der Ein gabeeinheit der Handwerkzeugmaschine und/oder mittels des externen elektronischen Geräts einstellen.

In einem Verfahrensschritt ist die zweite Steigung S2 in der Steuereinheit voreinge stellt. Dadurch wird erreicht, dass der Benutzer unmittelbar beim Betätigen des Hand schalters die Schraubverbindung automatisch lösen kann.

In einem Verfahrensschritt ist die zweite Steigung S2 in der Steuereinheit einstellbar. Hierdurch kann der Benutzer die zweite Steigung S2 einstellen, sodass der Benutzer je nach Anwendungsfall die Schraubverbindung automatisch lösen kann. Der Benutzer kann die zweite Steigung S2 mit Hilfe der Eingabeeinheit der Handwerkzeugmaschine und/oder mit Hilfe des externen elektronischen Geräts einstellen. In einem Verfahrensschritt ist eine maximale Drehzahl der Antriebseinheit einstellbar.

In einer Ausführungsform kann der Benutzer mittels der Eingabeeinheit, insbesondere dem Eingabeelement, und/oder dem externen elektronischen Gerät die maximale Drehzahl einstellen.

In einem Verfahrensschritt wird die Drehzahl bei einem aktivierten Schlagwerk abge senkt. In dem Verfahrensschritt wird hierzu mindestens ein Drehmomentimplus benö tigt, um zu erkennen, dass das Schlagwerk aktiviert wurde. Nach Feststellung, dass das Schlagwerk aktiviert ist, kann die Drehzahl abgesenkt werden, um den folgenden Drehmomentimpuls des Schlagwerks auf das Befestigungselement, also den ersten Drehmomentwert M1, abzuschwächen. Hierdurch kann ermöglicht werden, dass das Lösen des Befestigungselements behutsam fortgeführt wird, um die Beschädigung, insbesondere die Zerstörung, des Befestigungselements zu vermeiden.

In einem Verfahrensschritt ist eine Drehzahländerung der Antriebseinheit während der Zeitspanne T 1 und/oder einer Zeitspanne T2 einstellbar. Je nach Anwendungsfall kann der Benutzer mittels der Eingabeeinheit, insbesondere dem Eingabeelement, und/oder dem externen elektronischen Gerät die Drehzahländerung einstellen. Hierdurch wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem der Benutzer verschiedene Anwendungsfälle effi zient bearbeiten kann.

Die Erfindung schlägt auch eine Steuereinheit, insbesondere einer Handwerkzeugma schine, ganz insbesondere eines Drehschlagschraubers, zur Durchführung des Verfah rens, wie oben beschrieben, vor.

Weiter stellt die Erfindung eine Handwerkzeugmaschine, wie oben beschrieben, zur Durchführung eines Verfahrens, wie oben beschrieben, zum Lösen einer Schraubver bindung bereit. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einer bevorzugten Ausführungsform erläu tert. Die Zeichnungen im Folgenden zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Handwerk zeugmaschine;

Fig. 2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrei ben der Handwerkzeugmaschine;

Fig. 3 ein Drehmoment - Zeit - Diagramm für das erfindungsgemäße Verfah ren zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine;

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100, wobei sie hier als ein beispielhafter Akku-Drehschlagschrauber ausgebildet ist. Die Handwerkzeugma schine 100 umfasst eine Hauptabtriebswelle 124, eine Werkzeugaufnahme 150 und ein Schlagwerk 122. In dieser Ausführungsform ist das Schlagwerk 122 als ein Dreh schlagwerk ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine 100 weist ein Gehäuse 110 mit einem Handgriff 126 auf. Die Handwerkzeugmaschine 100 ist zu einer netzunabhängi gen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einer Energieversorgung für ei nen Akkubetrieb verbindbar, sodass die Handwerkzeugmaschine 100 als akkubetrie bene Handwerkzeugmaschine 100 ausgebildet ist. Als Energieversorgung dient hier ein Handwerkzeugmaschinenakkupack 130. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf akkubetriebene Handwerkzeugmaschinen beschränkt, sondern kann auch bei netz abhängigen, also netzbetriebenen, Handwerkzeugmaschinen oder pneumatisch betrie benen Handwerkzeugmaschinen angewendet werden. Das Gehäuse 110 ist hier T-förmig ausgebildet, wobei auch ein pistolenförmiges Ge häuse denkbar ist. Das Gehäuse 110 umfasst dabei eine Antriebseinheit 111 und das Schlagwerk 122. Weiter weist die Handwerkzeugmaschine 100 eine Steuereinheit 102 zur Regelung und/oder Steuerung der Antriebseinheit 111 auf. Die Antriebseinheit 111 umfasst ferner einen Elektromotor 114, welcher von dem Handwerkzeugmaschinenak kupack 130 mit Strom versorgt wird, und eine Getriebeeinheit 118. Die Getriebeeinheit 118 kann als zumindest ein Planetengetriebe ausgebildet sein. Der Elektromotor 114 ist derart ausgelegt, dass er über einen Handschalter 128 betätigbar ist, sodass der Elektromotor 114 ein- und ausschaltbar ist. Der Elektromotor 114 kann ein beliebiger Motortyp, wie beispielsweise ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleich strommotor, sein. Vorteilhaft ist der Elektromotor 114 elektronisch Steuer- und/oder re gelbar, sodass ein Reversierbetrieb, sowie eine gewünschte Drehzahl, realisierbar sind. Der Aufbau und die Funktionsweise eines geeigneten Elektromotors sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.

Die Getriebeeinheit 118 ist mit dem Elektromotor 114 über eine Motorwelle 116 ver bunden. Die Getriebeeinheit 118 ist dazu vorgesehen, eine Drehung der Motorwelle 116 in eine Drehung zwischen der Getriebeeinheit 118 und dem Schlagwerk 122 über ein Antriebsglied 120, beispielsweise einer Antriebswelle, umzuwandeln. Bevorzugt er folgt diese Umwandlung derart, dass das Antriebsglied 120 sich relativ zur Motorwelle 116 mit vergrößertem Drehmoment, aber mit einer verringerten Drehzahl, dreht. Illust rativ ist dem Elektromotor 114 ein Motorgehäuse 115 zugeordnet, wie der Getriebeein heit 118 ein Getriebegehäuse 119. Das Motorgehäuse 115 wie auch das Getriebege häuse 119 sind beispielshaft in dem Gehäuse 110 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Elektromotor 114 und die Getriebeeinheit 118 unmittelbar im Ge häuse 110 angeordnet sein können, wenn die Handwerkzeugmaschine 100 in einer „o- pen frame“-Bauweise ausgebildet ist.

Das Schlagwerk 122 ist mit dem Antriebsglied 120 verbunden und umfasst einen Schlagkörper 125, das schlagartige Drehimpulse mit hoher Intensität erzeugt. Über den Schlagkörper 125 werden diese schlagartigen Drehimpulse auf die Hauptabtriebswelle 124, beispielsweise eine Arbeitsspindel, übertragen. Das Schlagwerk 122 umfasst ein Schlagwerkgehäuse 123, wobei das Schlagwerk 122 auch in einem anderen geeigne ten Gehäuse, wie beispielsweise dem Getriebegehäuse 119, angeordnet sein kann. Das Schlagwerk 122 ist zum Antrieb der Hauptabtriebswelle 124 ausgebildet. An der Hauptabtriebswelle 124 ist eine Werkzeugaufnahme 150 vorgesehen. Bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme 150 an der Hauptabtriebswelle 124 angeformt und/oder ausgebil det. In dieser Ausführungsform ist die Werkzeugaufnahme 150 als eine Mehrkant-In- nenaufnahme zur Verbindung mit einem Einsatzwerkzeug 140 ausgebildet. Die Mehr- kant-lnnenaufnahme ist hier nach Art eines Bithalters mit einer Innensechskantauf nahme ausgeformt und dazu ausgebildet, das Einsatzwerkzeug 140 nach Art eines Schrauberbits aufzunehmen. Das Einsatzwerkzeug 140 weist hierzu eine passende Außensechskantkupplung 142 auf. Die Art des Schrauberbits, beispielsweise nach HEX-Typ, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Verwendung von HEX-Schrauberbits beschränkt, sondern auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Einsatzwerkzeuge können Anwendung fin den, wie beispielsweise HEX-Bohrer oder SDS-Quick-Einsatzwerkzeuge. Zudem ist es möglich, dass die Werkzeugaufnahme 150 als eine Mehrkant-Außenaufnahme ausge bildet ist. Denkbar ist auch, dass die Werkzeugaufnahme 150 als eine Mehrkant-Au- ßenaufnahme zur Aufnahme einer Stecknuss ausgeformt ist.

Weiter umfasst die Handwerkzeugmaschine 100 eine Eingabeeinheit 170 mit einem Eingabeelement 172 zur Auslösung eines Signals zur Aktivierung eines Lösebetriebs modus. Das Eingabeelement 172 ist als ein nicht näher dargestelltes Drückerelement ausgebildet. Sobald das Eingabeelement 172 durch den Benutzer betätigt wird, wird das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus ausgesendet. Das Signal zur Akti vierung des Lösebetriebsmodus weist hierbei eine Information auf, dass der Benutzer den Lösebetriebsmodus zum Lösen eines Befestigungselements von einem Befesti gungsträger aktivieren möchte. Das Befestigungselement und der Befestigungsträger sind hierbei nicht näher dargestellt. In dieser Ausführungsform leitet die Eingabeeinheit 170 das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus drahtgebunden an die Steuer einheit 102 weiter. Wenn die Steuereinheit 102 das Signal zur Aktivierung des Lösebe triebsmodus empfängt, aktiviert die Steuereinheit 102 den Lösebetriebsmodus zum Lö sen des Befestigungselements.

In dieser Ausführungsform umfasst die Handwerkzeugmaschine 100 zusätzlich eine Kommunikationseinheit 160. Die Kommunikationseinheit 160 ist dazu ausgebildet, eine Kommunikationsverbindung 180 herzustellen. Hier ist die Kommunikationseinheit 160 innerhalb des Gehäuses 110 angeordnet. Die Kommunikationseinheit 160 ist dazu ausgebildet, das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus von einem nicht näher dargestellten externen elektronischen Gerät über die Kommunikationsverbindung 180 zu empfangen. Mittels dem externen elektronischen Gerät kann der Benutzer das Sig nal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus auslösen und an die Kommunikationsein heit 160 über die Kommunikationsverbindung 180 übermitteln. Eine Übermittlung des Signals zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus von dem externen elektronischen Ge rät an die Kommunikationseinheit 160 erfolgt drahtlos mittels der Kommunikationsver bindung 180. Die Kommunikationseinheit 160 übermittelt das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus leitungsgebunden an die Steuereinheit 102. Die Steuereinheit 102 empfängt das Signal zur Aktivierung des Lösebetriebsmodus und aktiviert den Lö sebetriebsmodus.

Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm 200 eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrei ben der Handwerkzeugmaschine 100. Das Verfahren 200 löst eine Schraubverbin dung, beispielsweise ein Befestigungselement von einem Befestigungsträger. Das Ver fahren 200 steuert und/oder regelt eine Kenngröße der Antriebseinheit 111 bei der Be tätigung des Handschalters 128. In dieser Ausführungsform ist die Kenngröße der An triebseinheit 111 die Drehzahl der Antriebseinheit 111. In einem Verfahrensschritt 210 empfängt die Steuereinheit 102 der Handwerkzeugmaschine 100 das Signal zur Akti vierung des Lösebetriebsmodus . Beim Empfang des Signals zur Aktivierung des Löse betriebsmodus wird in einem Verfahrensschritt 220 der Lösebetriebsmodus zum Lösen des Befestigungselements aktiviert. In einem Verfahrensschritt 230 wird zum Lösen des Befestigungselements eine Laufdrehrichtung der Antriebseinheit 111 eingestellt. In einer Option 230a wird eine Linkslaufdrehrichtung der Antriebseinheit 111 eingestellt, wenn das Befestigungselement ein Rechtsgewinde aufweist. In einer Option 230b wird eine Rechtslaufdrehrichtung der Antriebseinheit 111 eingestellt, wenn das Befesti gungselement ein Linksgewinde aufweist. In einer Option 230c ist eine maximale Dreh zahl der Antriebseinheit 111 werksseitig voreingestellt. In einer Option 230d kann der Benutzer die maximale Drehzahl mit Hilfe der Eingabeeinheit 170 einstellen. In einer Option 230e kann der Benutzer die maximale Drehzahl mittels dem externen elektroni schen Gerät einstellen. Ein erster Drehmomentwert M1 der Antriebseinheit 111 mit ei ner ersten Steigung S1 wird mittels der Steuereinheit 102 in einem Verfahrensschritt 240 eingestellt. Der erste Drehmomentwert M1 ist in einem Bereich von 10% bis 80% eines maximalen Drehmomentwerts M3 einstellbar. Der maximale Drehmomentwert M3 ist mit der maximalen Drehzahl gekoppelt, die eingestellt wurde. In einer Option 240a ist der erste Drehmomentwert M1 und die erste Steigung S1 werksseitig vorein gestellt. Die Option 240a ermöglicht daher, dass bei der Aktivierung des Lösebetriebs modus die Steuereinheit 102 direkt den ersten Drehmomentwert M1 und die erste Stei gung S1 einstellt. In einer Option 240b kann der Benutzer mit Hilfe der Eingabeeinheit 170 den ersten Drehmomentwert M1 und die erste Steigung S1 wählen. In einer Option 240c kann der Benutzer den ersten Drehmomentwert M1 und die erste Steigung S1 mittels des externen elektronischen Geräts einstellen. Sobald der Handschalter 128 betätigt wird, wird in einem Verfahrensschritt 250 die Drehzahl der Antriebseinheit 111 automatisch bis zu dem ersten Drehmomentwert M1 mit der ersten Steigung S1 er höht. Dies erfolgt dabei im Wesentlichen unabhängig von einer Stellung des Hand schalters 128. Die Drehzahl wird während einer Zeitspanne T1 automatisch gesteigert, bis der erste Drehmomentwert M1 erreicht wird, siehe hierzu auch Fig. 3. Die Zeit spanne T 1 kann werksseitig vorgegeben sein, wobei sie auch durch den Benutzer mit tels der Eingabeeinheit 170 oder dem externen elektronischen Gerät einstellbar sein kann. In einer Option 250a ist die Drehzahl der Antriebseinheit 111 zu einem Startzeit punkt tO bei der Betätigung des Handschalters 128 werksseitig voreingestellt. In einer Option 250b ist die Drehzahl zum Startzeitpunkt tO mit Hilfe der Eingabeeinheit 170 durch den Benutzer einstellbar. In einer Option 250c ist die Drehzahl zum Startzeit punkt tO mittels des externen elektronischen Geräts durch den Benutzer einstellbar. Während der erste Drehmomentwert M1 bei steigender Drehzahl automatisch erreicht wird, ist das Schlagwerk 122 in einem Verfahrensschritt 260 aktiviert, siehe auch Fig.

3. Das Schlagwerk 122 ist beim Erreichen des Startdrehmomentwerts MO aktiviert. In einer Option 260a kann die Drehzahl bei einem aktivierten Schlagwerk abgesenkt wer den. Nach Erreichen des ersten Drehmomentwerts M1 wird die Drehzahl in einem Ver fahrensschritt 270 bis zu einem zweiten Drehmomentwert M2 mit einer zweiten Stei gung S2 erhöht. Die zweite Steigung S2 ist geringer als die erste Steigung S1. Der zweite Drehmomentwert M2 wird während einer Zeitspanne T2 erhöht, siehe auch Fig. 3. Der zweite Drehmomentwert M2 ist in einem Bereich von 50% bis 100% des maxi malen Drehmomentwerts M3. Die Zeitspanne T2 kann in einem Zeitbereich von 5 s bis 30 s sein. Die Zeitspanne T2 kann durch den Benutzer mit Hilfe der Eingabeeinheit 170 oder dem externen elektronischen Gerät eingestellt werden oder die Zeitspanne T2 kann auch werksseitig voreingestellt sein. In einer Option 270a ist der zweite Drehmo mentwert M2 und die zweite Steigung S2 werksseitig voreingestellt. In einer Option 270b kann der Benutzer den zweiten Drehmomentwert M2 und die zweite Steigung S2 durch die Eingabeeinheit 170 einstellen. In einer Option 270c kann der Benutzer den zweiten Drehmomentwert M2 und die zweite Steigung S2 über das externe elektroni sche Gerät einstellen. In einer Option 270d wird die Drehzahl während der Zeitspanne T2 kontinuierlich gesteigert. Die Drehzahl wird in einer Option 270e während der Zeit spanne T2 diskret gesteigert. Nach Erreichen des zweiten Drehmomentwerts M2 bzw. nach der Zeitspanne T2 endet der Lösebetriebsmodus automatisch und der Bediener bzw. der Zustand der Schraube entscheiden, wie der Fortgang ist, siehe auch Fig. 3. Alternativ wird in den Optionen 240a, 240b und 240c die erste Steigung S1 durch den Bediener mittels des Handschalters 128 definiert.

Fig. 3 zeigt ein Drehmoment M - Zeit t - Diagramm 300 für das Verfahren zum Betrei ben der Handwerkzeugmaschine 100. Das Drehmoment M ist in der Einheit Nm, wo hingegen die Zeit t in Sekunden angegeben ist. Fig. 3 ist eine idealisierte Darstellung für das Drehmoment M - Zeit t - Diagramm, bei dem sämtliche Einflussfaktoren ver nachlässigt werden. Die Einflussfaktoren auf das Drehmoment M - Zeit t - Diagramm können beispielweise eine veränderliche Spannung an der Antriebseinheit 111, Ein flüsse der Getriebeeinheit 118, des Schlagwerks 122, oder des Elektromotors 114 sein. Während der Zeitspanne T 1 wird das Drehmoment M bis zu dem ersten Drehmoment wert M1 mit der ersten Steigung S1 gesteigert. Dabei ist die Zeitspanne T1 von dem Startzeitpunkt tO, bei der Betätigung des Handschalters, bis zu einem ersten Zeitpunkt t1. Sobald das Drehmoment M den Startdrehmomentwert MO erreicht, wird das Schlag werk 122 aktiviert. In der Zeitspanne T2 wird die Drehzahl weiter gesteigert, bis der zweite Drehmomentwert M2 erreicht wird. Die Zeitspanne T2 ist von dem ersten Zeit punkt t1 bis zu einem zweiten Zeitpunkt t2. Die Zeitspannen T3 und T4 sind nach dem Lösebetriebsmodus und somit definiert durch den Bediener. Im Laufe der Zeitspanne T3 wird die Drehzahl im Wesentlichen konstant gehalten, sodass der zweite Drehmo mentwert M2 gehalten wird. Die Zeitspanne T3 ist von dem zweiten Zeitpunkt t2 bis zu einem dritten Zeitpunkt t3. Während der Zeitspanne T4 ist das Schlagwerk 122 deakti viert und illustriert beispielhaft ein Ausspindeln einer gelösten Schraube. Dabei wird die Drehzahl im Wesentlichen konstant gehalten. Die Zeitspanne T4 ist von dem dritten Zeitpunkt t3 bis zu einem vierten Zeitpunkt t4, wobei der vierte Zeitpunkt t4 ein Endzeit punkt ist.

Sobald der Startdrehmomentwert MO erreicht wird, setzt das Schlagwerk 122 ein und erzeugt bei steigender Drehzahl Drehmomentimpulse. Mit Hilfe der Schläge des

Schlagwerks 122 kann ein Impuls für ein zusätzliches Drehmoment auf die Hauptab triebswelle 124 und die Werkzeugaufnahme 150 erzeugt werden. Nach jedem Schlag des Schlagwerks 122 liegt an der Hauptabtriebswelle 124 und die Werkzeugaufnahme 150 der Startdrehmomentwert MO an, bis das Schlagwerk 122 einen nächsten Dreh- momentimpuls erzeugt.