Titel

Elektrowerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, ein Verfahren zum Bremsen eines Elektromotors eines Elektrowerkzeugs, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Stand der Technik

Es sind Industrie-Abschaltschrauber bekannt. Abschaltschrauber in der Industrie werden für die Montage von Bauteilen, Gehäusen, Geräten etc. eingesetzt und benötigen in der Regel eine hohe Wiederholgenauigkeit. Für die Genauigkeit der Schrauber ist es elementar, dass diese eine konstante Drehzahl aufweisen. Eine Gasgebefunktion, wie sie bei Akkuschraubern bekannt ist, ist bei Abschaltschraubern nicht zulässig. Um über einen gesamten Akku-Ladezustand eine konstante Drehzahl zu erzielen, wird eine Leerlaufdrehzahl des Motors über eine Elektronik reduziert (bürstenlose Gleichstrommotoren).

Weiter besteht ein Bedarf, eine Bremszeit bzw. eine Motorumdrehung beim Bremsen zu minimieren, damit ein zweites Überratschen einer Überrast- Kupplung des Elektrowerkzeugs verhindert werden kann. Alle weiteren Überrasten, mehr als 1-mal, verschlechtern die Wederholgenauigkeit.

Die Patentschrift EP 1 684 949 B1 offenbart eine Handwerkzeugmaschine.

Offenbarung der Erfindung Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Bremsen eines Elektromotors eines Elektrowerkzeugs bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.

Nach einem ersten Aspekt wird ein Elektrowerkzeug, insbesondere Elektroschrauber, bereitgestellt, umfassend: ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordneter Elektromotor, über den ein in einer Werkzeughalterung angeordnetes Einsatzwerkzeug rotierend antreibbar ist, eine Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, ansprechend auf eine Bremsanforderung einen Bremsvorgang des Elektromotors zu steuern, um das rotierende Einsatzwerkzeug anzuhalten, wobei der Bremsvorgang ein Gegenstrombremsen umfasst.

Nach einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Bremsen eines Elektromotors eines Elektrowerkzeugs, insbesondere eines Elektroschraubers, bereitgestellt, über den ein in einer Werkzeughalterung des Elektrowerkzeugs angeordnetes Einsatzwerkzeug rotierend antreibbar ist, wobei ansprechend auf eine Bremsanforderung ein Bremsvorgang des Elektromotors gesteuert wird, um das rotierende Einsatzwerkzeug anzuhalten, wobei der Bremsvorgang ein Gegenstrombremsen umfasst.

Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch das Elektrowerkzeug nach dem ersten Aspekt respektive nach der Steuerungseinrichtung des Elektrowerkzeugs nach dem ersten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen. Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass der Bremsvorgang des Elektromotors derart gesteuert wird, dass dieser ein Gegenstrombremsen umfasst. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Elektromotor effizient gebremst respektive angehalten werden kann.

Ein Gegenstrombremsen umfasst ein Erzeugen eines Gegenfelds auf den Rotor mittels des Stators des Elektromotors. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einem effizienten und effektiven Bremsen des Elektromotors führt. Eine Analogie ist hier zum Beispiel, dass während einer Vorwärtsfahrt eines Kraftfahrzeugs in einen Rückwärtsgang geschaltet wird, nur dass hierbei eine Bremswirkung maximiert wird.

Dadurch wird weiter zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein zweites Überratschen einer Überrast-Kupplung des Elektrowerkzeugs effizient verhindert werden kann. Dadurch kann zum Beispiel in vorteilhafter weise eine hohe Wiederholgenauigkeit des Elektrowerkzeugs bewirkt werden.

Das Elektrowerkzeug umfasst nach einer Ausführungsform eine Überrast- Kupplung, welche einen Abtrieb des Elektromotors mit der Einsatzhalterung kuppelt.

Das Elektrowerkzeug ist nach einer Ausführungsform ein Elektroschrauber. Der Elektroschrauber ist nach einer Ausführungsform ein Abschaltschrauber. Das Elektrowerkzeug ist nach einer Ausführungsform ein Industrie-Elektrowerkzeug. Der Abschaltschrauber ist nach einer Ausführungsform ein Industrie- Abschaltschrauber.

Nach einer Ausführungsform ist das Einsatzwerkzeug ein Eiement ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Einsatzwerkzeugen: Schrauber, Gewindeschneider, selbstschneidender Verschrauber. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Elektrowerkzeug einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulator, welcher elektrisch mit dem Elektromotor verbindbar ist, um den Elektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei ein aufgrund des Gegenstrombremsens erzeugter parasitärer elektrischer Strom in den elektrischen Energiespeicher abführbar ist, um den elektrischen Energiespeicher mit dem parasitären elektrischen Strom zu laden.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der aufgrund des Gegenstrombremsen erzeugte parasitäre elektrische Strom effizient abgeführt werden kann. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der elektrische Energiespeicher effizient geladen werden kann.

Bei einem Gegenstrombremsen können zum Beispiel bei einer Kommutierung parasitäre Rückströme entstehen, die abgeführt werden müssen, da zum Beispiel ansonsten ein Zwischenkreis Schaden nehmen kann. Im bekannten Stand der Technik ist es üblich, einen solchen parasitären elektrischen Strom mit einem Widerstand getaktet in Wärme abzuführen ("Brems-Chopper") (großer Widerstand und Kühlung erforderlich) oder einen Zwischenkreis stark zu erhöhen (große Kondensatoren). Diese beiden Nachteile/Problematiken der Wärmeabführung und entsprechender Bauraumvergrößerung werden in vorteilhafter Weise dadurch beseitigt, dass der parasitäre elektrische Strom in dem elektrischen Energiespeicher abgeführt wird.

Dadurch wird insbesondere ein kompaktes, leichtes, kühles und geräuscharmes Elektrowerkzeug bereitgestellt. Weiter wird es dadurch in vorteilhafter Weise zu einer Erhöhung einer Betriebsdauer des Elektrowerkzeugs kommen. Weiter wird durch den entsprechend geringeren Materialeinsatz das Elektrowerkzeug robuster (höhere Qualität) und günstiger für einen Kunden sowie in einer Herstellung günstiger für einen Hersteller.

In einer Ausführungsform ist der elektrische Energiespeicher ein Lithium-Ionen- Akkumulator. In einer Ausführungsform umfasst das Elektrowerkzeug eine Messeinrichtung, welche eingerichtet ist, den erzeugten parasitären elektrischen Strom zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, abhängig von dem gemessenen parasitären elektrischen Strom das Laden des elektrischen Energiespeichers mit dem parasitären elektrischen Strom zu steuern.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Laden des elektrischen Energiespeichers effizient gesteuert werden kann.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der gemessene parasitäre elektrische Strom mit einem vorbestimmten Stromschwellwert verglichen wird, wobei abhängig von dem Vergleich das Laden des elektrischen Energiespeichers gesteuert wird. Die Steuerungseinrichtung ist also insbesondere eingerichtet, das Laden des elektrischen Energiespeichers mit dem parasitären elektrischen Strom abhängig von diesem Vergleich zu steuern.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn der gemessene parasitäre elektrische Strom größer oder größer gleich dem vorbestimmten Stromschwellwert ist, das Laden des elektrischen Energiespeichers mit dem parasitären elektrischen Strom gestoppt bzw. unterbrochen wird. Das heißt also insbesondere, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, wenn der gemessene parasitäre elektrische Strom größer oder größer gleich dem vorbestimmten Stromschwellwert ist, das Laden des elektrischen Energiespeichers mit dem parasitären elektrischen Strom zu unterbrechen bzw. zu stoppen. Eine Regelung ist nach einer Ausführungsform vorgesehen. Die Regelung umfasst ein Regeln eines Motortastverhältnisses basierend auf einer elektrischen Spannung des elektrischen Energiespeichers, insbesondere der Batteriespannung im Fall, dass der elektrische Energiespeicher eine Batterie umfasst bzw. eine Batterie ist. Die Steuereinrichtung ist nach einer Ausführungsform eingerichtet die Regelung durchzuführen, also insbesondere ein Motortastverhältnisses basierend auf einer elektrischen Spannung des elektrischen Energiespeichers zu regeln. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass aufgrund eines zu hohen parasitären elektrischen Stroms der elektrische Energiespeicher durch das entsprechende Laden Schaden nehmen kann.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen dem elektrischen Energiespeicher und dem Elektromotor ein Zwischenkreis geschaltet ist, wobei der Zwischenkreis für den erzeugten parasitären elektrischen Strom nicht ausgelegt ist.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Zwischenkreis einfach aufgebaut werden kann. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass dieser einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Weiter wird dadurch zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein Bauraum für den Zwischenkreis kompakt gehalten werden kann. Weiter wird dadurch zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass auf eine Kühlung für den Zwischenkreis verzichtet werden kann. Das heißt also insbesondere, dass eine Spezifikation des Zwischenkreises vorgibt, dass dieser für den erzeugten parasitären elektrischen Strom nicht ausgelegt ist. Dies ist gemäß dem hier beschriebenen Konzept aber insofern nicht schädlich, als dass der erzeugte parasitäre elektrische Strom in den elektrischen Energiespeicher abgeführt wird, sodass eine Beschädigung des Zwischenkreises aufgrund des parasitären elektrischen Stroms effizient vermieden werden kann.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Elektrowerkzeug frei von einem Brems-Chopper ist.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Elektrowerkzeug kompakt und leicht aufgebaut werden kann. Weiter wird dadurch zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass auf eine Kühlung für einen Brems-Chopper verzichtet werden kann.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bremsvorgang ein Kurzschlussbremsen und/oder ein Rekuperationsbremsen umfasst. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Elektromotor effizient gebremst werden kann.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Bremsvorgang das Kurzschlussbremsen als letztes Bremsen vor Erreichen eines Elektromotorstillstands umfasst.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Elektromotorstillstand effizient und sicher erreicht werden kann. Insbesondere kann dadurch in vorteilhafter Weise auf eine aufwändige Motorstillstandserkennung verzichtet werden. Weiter wird dadurch zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass effizient vermieden werden kann, dass aufgrund des Gegenstrombremsens der Elektromotor nach Erreichen des Elektromotorstillstandes in eine Gegenrichtung dreht, also wieder anläuft.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Elektrowerkzeug eine Drehzahlerfassungseinrichtung umfasst, welche eingerichtet ist, eine Drehzahl des Elektromotors zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, den Bremsvorgang abhängig von der erfassten Drehzahl zu steuern.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Bremsvorgang effizient gesteuert werden kann.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erfasste Drehzahl mit einem vorbestimmten Drehzahlschwellwert verglichen wird. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, den Bremsvorgang abhängig von diesem Vergleich zu steuern. Zum Beispiel ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, wenn die erfasste Drehzahl kleiner oder kleiner gleich dem vorbestimmten Drehzahlschwellwert ist, den Bremsvorgang derart zu steuern, dass ein Kurzschlussbremsen durchgeführt wird.

In einer Ausführungsform sind mehrere unterschiedliche Drehzahlschwellwerte vorgesehen. Die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit einem Drehzahlschwellwert gelten analog für mehrere Drehzahlschwellwerte. Das heißt also insbesondere, dass je nach vorgegebenem Drehzahlschwellwert und abhängig von der erfassten Drehzahl vorgesehen ist, den Bremsvorgang entsprechend zu steuern. Das heißt also insbesondere, dass abhängig von der aktuellen Drehzahl des Elektromotors zum Beispiel ein Kurzschlussbremsen und/oder ein Rekuperationsbremsen und/oder ein Gegenstrombremsen durchgeführt wird.

Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Elektrowerkzeug bei dem Verfahren nach dem zweiten Aspekt um das Elektrowerkzeug nach dem ersten Aspekt.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Elektrowerkzeug nach dem ersten Aspekt eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren nach dem zweiten Aspekt aus- oder durchzuführen.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem zweiten Aspekt mittels des Elektrowerkzeugs nach dem ersten Aspekt aus- oder durchgeführt wird.

Technische Funktionalitäten des Verfahrens ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Elektrowerkzeugs und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich Vorrichtungsmerkmale aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt ergeben.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein aufgrund des Gegenstrombremsens erzeugter parasitärer elektrischer Strom in den elektrischen Energiespeicher abgeführt wird, um den elektrischen Energiespeicher mit dem parasitären elektrischen Strom zu laden. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher mit dem parasitären elektrischen Strom geladen wird.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erzeugte parasitäre elektrische Strom gemessen wird, wobei abhängig von dem gemessenen parasitären elektrischen Strom das Laden des elektrischen Energiespeichers mit dem parasitären elektrischen Strom gesteuert wird. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Drehzahl des Elektromotors erfasst wird, wobei der Bremsvorgang abhängig von der erfassten Drehzahl gesteuert wird.

Die Abkürzung "bzw." steht für "beziehungsweise". Die Formulierung "beziehungsweise" steht insbesondere für "respektive". Die Formulierung "respektive" steht insbesondere für "und/oder".

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem zweiten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren ist.

Falls in der Beschreibung der Begriff "Motor" verwendet wird, soll "Elektromotor mitgelesen werden. Falls in der Beschreibung der Begriff "Batterie" bzw. "Akku" verwendet werden, soll der allgemeinere Begriff "elektrischer Energiespeicher" mitgelesen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Elektrowerkzeug,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bremsen eines Elektromotors eines Elektrowerkzeugs,

Fig. 3 ein maschinenlesbares Speichermedium,

Fig. 4 ein erstes Blockdiagramm,

Fig. 5 ein zweites Blockdiagramm,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Bremsverfahrens und

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Bremsverfahrens. Fig. 1 zeigt ein Elektrowerkzeug 101.

Das Elektrowerkzeug 101 umfasst ein Gehäuse 103, in welchem ein Elektromotor 105 angeordnet ist. Das Elektrowerkzeug 101 umfasst weiter eine Werkzeughalterung 107, in welchem ein Einsatzwerkzeug 109 angeordnet ist.

Die Werkzeughalterung 107 ist durch den Elektromotor 105 rotierend antreibbar. Das heißt also, dass der Elektromotor 105 die Werkzeughalterung 107 rotierend antreiben kann.

Das Elektrowerkzeug 101 umfasst weiter eine Steuerungseinrichtung 111, welche innerhalb des Gehäuses 103 angeordnet ist. Die Steuerungseinrichtung 111 ist eingerichtet, ansprechend auf eine Bremsanforderung einen Bremsvorgang des Elektromotors 105 zu steuern, um das rotierende Einsatzwerkzeug 109 anzuhalten, wobei der Bremsvorgang ein Gegenstrombremsen umfasst.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Bremsanforderung ansprechend auf ein Erreichen eines vorbestimmten Schraubmoments erzeugt wird.

Das Elektrowerkzeug 101 umfasst weiter einen elektrischen Energiespeicher 113, welcher elektrisch mit dem Elektromotor 105 verbindbar ist, um den Elektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei ein aufgrund des Gegenstrombremsens erzeugter parasitärer elektrischer Strom in den elektrischen Energiespeicher 113 abführbar ist, um den elektrischen Energiespeicher 113 mit dem parasitären elektrischen Strom zu laden.

Das Elektrowerkzeug 101 umfasst weiter einen Schalter 115, welcher am Gehäuse 103 angeordnet ist. Über den Schalter 115 kann ein Benutzer des Elektrowerkzeugs 101 zum Beispiel ein Starten des Elektromotors 105 anfordern.

Das Elektrowerkzeug 101 umfasst weiter eine Messeinrichtung 117, welche innerhalb des Gehäuses 103 angeordnet ist. Die Messeinrichtung 117 ist eingerichtet, den erzeugten parasitären elektrischen Strom zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung 111 eingerichtet ist, abhängig von dem gemessenen parasitären elektrischen Strom das Laden des elektrischen Energiespeichers 113 mit dem parasitären elektrischen Strom zu steuern.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bremsen eines Elektromotors eines Elektrowerkzeugs, über den in einer Werkzeughalterung des Elektrowerkzeugs angeordnetes Einsatzwerkzeug rotierend antreibbar ist. Das Verfahren umfasst ein Steuern 201 eines Bremsvorgangs des Elektromotors ansprechend auf eine Bremsanforderung, um das rotierende Einsatzwerkzeug anzuhalten, wobei der Bremsvorgang ein Gegenstrombremsen umfasst.

Fig. 3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301 , auf dem ein Computerprogramm 303 gespeichert ist. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren zum Bremsen eines Elektromotors eines Elektrowerkzeugs auszuführen.

Fig. 4 zeigt ein erstes Blockdiagramm 400, welches Elemente eines Elektrowerkzeugs nach einer Ausführungsform symbolisch zeigt.

Das Elektrowerkzeug umfasst einen elektrischen Energiespeicher 401 , insbesondere einen Lithium-Ionen-Akkumulator. Das Elektrowerkzeug umfasst weiter eine Steuerungseinrichtung 403, welche eine Motorsteuerung umfassend eine Leistungselektronik aufweist. Der elektrische Energiespeicher 401 ist mit der Steuerungseinrichtung 403 elektrisch verbunden. Das Elektrowerkzeug umfasst weiter einen Elektromotor 405, welcher von der Steuerungseinrichtung 403 gesteuert werden kann.

Der Elektromotor 405 ist über ein Getriebe 407 mit einer Überrastkupplung mit Gegendruckfeder und Lichtschranke 409 verbunden. Die Überrastkupplung 409 ist mit einem Abtrieb mit Hex-Aufnahme und Bit 411 verbunden. Die Hex- Aufnahme stellt ein Beispiel für eine Werkzeughalterung dar. Das Bit 411 ist ein Beispiel für ein Einsatzwerkzeug. Ein Werkstück 413 kann mittels einer Schraube (nicht gezeigt) verschraubt werden kann, wobei die Schraube unter Verwendung des Elektrowerkzeugs geschraubt wird.

Bei Erreichen eines vorbestimmten Schraubmoments sendet die Lichtschranke ein Signal 415 an die Steuerungseinrichtung, welche ansprechend auf das Signal ein Bremsvorgang des Elektromotors 405 steuert, um das Bit 411 anzuhalten.

Fig. 5 zeigt ein zweites Blockdiagramm 500, welches einzelne Schritte einer Verwendung des Elektrowerkzeugs nach einer Ausführungsform schematisch zeigt.

Gemäß einem Schritt 501 wird die Schraube an das zu verschraubende Werkstück gesetzt und es wird ein Bit in die Hex-Aufnahme gesetzt und es wird ein Schalter des Elektrowerkzeugs betätigt, um ein Starten des Elektromotors anzufordern. Gemäß einem Schritt 503 wird ansprechend auf die Schalterbetätigung der Elektromotor angetrieben. Wenn ein Anzugsmoment (Schraubmoment) der Schraube erreicht wird, ist gemäß einem Schritt 505 vorgesehen, dass eine Lichtschranke aktiviert wird, was zu einem Stoppen bzw. Anhalten des Motors führt, indem der Motor gebremst wird, wobei das Bremsen ein Gegenstrombremsen 507 umfasst. Gemäß einem Schritt 509 wird gewartet, bis der Schalter losgelassen und erneut betätigt wird.

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Bremsvorgangs nach einer Ausführungsform, wie es zum Beispiel bei einem Verfahren nach dem zweiten Aspekt verwendet werden kann.

Ein Bremsvorgang kann einen oder mehrere der folgenden Bremsvorgänge umfassen: Gegenstrombremsen (GS), Rekuperationsbremsen (RK), parasitäres Rekuperationsbremsen (PRK) und Kurzschlussbremsen (KS). Die vorstehenden Abkürzungen bezüglich der einzelnen Bremsarten werden nachfolgend verwendet.

Durch gezielte Phasenverschiebung der Kommutierungszeitpunkte kann gemäß einer Ausführungsform kontinuierlich zwischen (parasitären) Rekuperationsanteilen und Gegenstrombremsungsanteilen eingestellt werden. Die Umleitung bzw. Steuerung des Stromflusses erfolgt somit nach einer Ausführungsform über eine gezielte Phasenverschiebung der Kommutierungszeitpunkte.

Der Bremsvorgang startet beim Block 601. In einer ersten Bremsphase 603 ist zum Beispiel 100% GS und 0% PRK vorgesehen. In einer darauf folgenden Bremsphase 605 ist zum Beispiel 50% GS und ist zum Beispiel 50% PRK vorgesehen. In einer darauf folgenden Bremsphase 607 ist zum Beispiel 0% GS und ist zum Beispiel 100% PRK vorgesehen. In einer darauf folgenden Bremsphase 609 ist zum Beispiel 100% KS vorgesehen, bis der Elektromotor gemäß dem Block 611 zum Stillstand kommt.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in den vorstehenden Bremsphasen 603, 605, 607 die Abkürzung PRK durch RK ersetzt wird. Das heißt also, dass dort anstelle der parasitären Rekuperation eine Rekuperation ohne parasitären elektrischen Strom zwecks Bremsen vorgesehen ist.

Weiter wird an dieser Stelle angemerkt, dass die vorstehenden Prozentangaben hinsichtlich der einzelnen Bremsanteile beispielhafte Angaben sind. Andere Werte sind insbesondere möglich.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in der Bremsphase 603 anstelle von 100% GS insbesondere 95% GS und insbesondere 5% PRK bzw. RK vorgesehen ist.

Als letzte Bremsphase, bevor der Elektromotor zum Stillstand kommt, ist gemäß einer Ausführungsform eine vollständige Kurzschlussbremsung, also 100% KS, vorgesehen, wie gemäß der Bremsphase 609 gezeigt.

Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Bremsvorgangs nach einer Ausführungsform, wie es zum Beispiel bei einem Verfahren nach dem zweiten Aspekt verwendet werden kann. Der Bremsvorgang startet beim Block 701. In einer ersten Bremsphase 703 ist 100% RK und ist 0% KS vorgesehen. In einer darauf folgenden Bremsphase 705 ist 50% RK und ist 50% KS vorgesehen. In einer darauf folgenden Bremsphase 707 ist 0% RK und ist 100% KS vorgesehen. Die Kurzschlussbremsung wird gemäß Phase 707 so lange durchgeführt, bis der Motor zum Stillstand gekommen ist gemäß dem Block 709.

In den vorstehenden Bremsphasen 703, 705, 707 kann in einer nicht gezeigten Ausführungsform vorgesehen sein, dass anstelle der Rekuperationsbremsung (RK) ein Gegenstrombremsen (GS) vorgesehen ist.

Weiter wird angemerkt, dass die vorstehenden Prozentangaben auch hier nur beispielhafte Prozentangaben sind und auch andere davon abweichende Werte möglich sind.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem Antriebsmodus des Elektrowerkzeugs das Statorfeld das Rotorfeld und damit den Rotor in Antriebsrichtung (Normalbetrieb) zieht. Wenn eine Schraube angezogen wird, steigt das Gegenmoment (Entgegen des Antriebsmoment) bis die Überrastkupplung (siehe auch Fig. 4), und die zuvor eingestellte Vorspannung der Feder, überrastet (Kugel rastet über Höcker des Hohlrades). An der Platte, wo die Kugel geführt werden und wo die Feder auf der Gegenseite sich befindet, rastet über die Höcker am Hohlrad über und aktiviert die Lichtschranke. In der Motorsteuerung wird die Gegenstrombremsung eingeleitet. Bei der Kommutierung (Umschaltung der bestromenden Motorphasen) ist kurzzeitig die bestromte Motorphasen offen. Durch die Induktivität der Motorwicklung fließen nun parasitäre elektrische Rückströme vom Motor in die Elektronik zurück. Diese werden nun in den Akkupack gepuffert bzw. kurzeitig in die Batterie geladen.

Im Stand der Technik wird dies durch einen Bremschopper „verheizt“ werden. Dies erfordert zusätzlichen Bauraum und Entwärmung.

Im Stand der Technik wird hierzu der Zwischenkreis (Kondensator) stark erhöht. Dies führt zu einer Bauraumvergrößerung. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass es nur für positive °C (> 0°C, also für eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers für größer oder größer gleich 0°C) erlaubt ist, den Akkupack (allgemein den elektrischen Energiespeicher) zu laden. Darunter ist in einer Ausführungsform lediglich das Entladen des Batteriepacks erlaubt. Für < 0°C Batterietemperatur (also einer Temperatur des elektrischen Energiespeichers von kleiner oder kleiner-gleich 0°C) wird nach einer Ausführungsform eine Kurzschlussbremsung angewandt, bis die geforderte Batterietemperatur erreicht wird (Batterieentladung erwärmt Batteriezelle). Da hier vorgesehen sein kann, dass die geforderte Wiederholgenauigkeit nicht eingehalten werden kann, signalisiert die Steuerungseinrichtung einen Fehler, zum Beispiel dass die Verschraubung nicht OK ist.

Weiter kann neben der Motordrehzahl und dem Motorstrom (bei der Gegenstrombremsung) auch der Batteriestrom und die Batteriespannung geregelt werden, um diese innerhalt der Batteriespezifikationen zu betreiben. Zusammenhänge:

Um so höher der Bremsstrom, desto höher der (parasitäre) Rückstrom in die Batterie

Um so höher die abzubremsende Motordrehzahl, desto höher der Bremsstrom

Der Bremsstrom kann über das Tastverhältnis der PWM an der Motorphase eingestellt werden

Neben der Blockkommutierung kann eine Sinuskommutierung angewandt werden. Es kann neben einem DC, EC auch ein AC Motor betrieben werden. Aktuell werden Batteriepacks mit Lithium-Zellen verwendet. Es können beliebig andere wieder aufladbare Batteriezellen verwendet werden.

Es folgt ein weiteres Anwendungsbeispiel:

Maximale Bremswirkung (z.B. Motorbremsung aus max. Drehzahlbereich): o 100% Gegenstrombremsung o 0% (parasitäre) Rekuperation

50% Gegenstrombremswirkung (z.B. Motorbremsung aus mittleren Drehzahlbereich): o 50% Gegenstrombremsung o 50% (parasitäre) Rekuperation 0% Gegenstrombremswirkung (z.B. Motorbremsung aus niedrigen Drehzahlbereich): o 0% Gegenstrombremsung o 100% (parasitäre) Rekuperation

Anzumerken ist, dass der Motorstillstand bis zu Orpm in der Regel nur mit einer Kurzschlussbremsung möglich ist. Hierbei wird von einer sehr niedrigen Motordrehzahl auf Orpm gebremst. Z.B. Aktiver Bremsvorgang mit Gegenstrombremsung und (parasitäre) Rekuperation/Ladevorgang. Passiver Bremsvorgang mit Kurzschlussbremsung

Hinsichtlich einer maximalen Bremswirkung wird vorzugsweise der Bremsvorgang nach Fig. 6 verwendet. Am Ende ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Kurzschlussbremsung angewendet wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, falls die verwendeten pC (Microcontroller als ein Beispiel für eine Steuerungseinrichtung) nicht genug Rechenleistung (Kostengründen) bereitstellen können, um mit einer Gegenstrombremsung eine robuste Stillstandserkennung zu realisieren. Daher wird bei sehr geringen Drehzahl auf 100% KS umgeschaltet, um einen Wiederanlauf in die entgegengesetzte Richtung zu vermeiden. Daher sieht für dieses Ausführungsbeispiel der Ablauf wie folgt aus.

1. Signal zur Aktivierung des Bremsvorganges

2. -95% GS und 5% PRK (falls 100% GS technisch nicht möglich sind)

3. 100% KS

4. Stillstand der Motors.