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Title:
ULTRASONIC DRILLING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an ultrasonic hand-held drilling machine, comprising a motor (2) for rotatively driving a drilling tool (3) about an axis of rotation (DA), and a vibration exciter unit (4) designed to generate ultrasonic vibrations. At least two accumulator sub-units (5.1, 5.2), which can be electrically decoupled from one another, are provided, and, when decoupled, the accumulator sub-units (5.1, 5.2) are electrically connected to the motor (2) and the vibration exciter unit (4) in such a way that the motor (2) is exclusively supplied with electrical energy by a first accumulator sub-unit (5.1), and the vibration exciter unit (4) is exclusively supplied with electrical energy by a second accumulator sub-unit (5.2).

Inventors:
TRUM, Christian (Dambach 8, Windberg, 94336, DE)
SITZBERGER, Sebastian (Seifertsreuth 20, Schönberg, 94513, DE)
Application Number:
EP2018/059614
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
April 16, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SCHOTT DIAMANTWERKZEUGE GMBH (Yorck-Str. 6, Stadtoldendorf, 37627, DE)
International Classes:
B23B37/00; H02J7/34
Foreign References:
DE102016211733A12018-01-04
EP3000646A12016-03-30
DE202017100736U12017-03-16
Attorney, Agent or Firm:
WOLF, Gerhard (Kapuzinergraben 4, Deggendorf, 94469, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1) Ultraschall-Handbohrmaschine umfassend einen Motor (2) zum

rotativen Antrieb eines Bohrwerkzeugs (3) um eine Drehachse (DA) und eine Schwingungserregereinheit (4), die zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen ausgebildet ist, wobei zumindest zwei elektrisch voneinander entkoppelbare Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) vorgesehen sind, wobei die Akkumulatorteileinheiten (5.1, 5.2) im entkoppelten Zustand derart mit dem Motor (2) und der

Schwingungserregereinheit (4) elektrisch verschaltet sind, dass der Motor (2) ausschließlich von einer ersten Akkumulatorteileinheit (5.1) und die Schwingungserregereinheit (4) ausschließlich von einer zweiten Akkumulatorteileinheit (5.2) mit elektrischer Energie versorgt werden.

2) Ultraschall-Handbohrmaschine nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) in einer gemeinsamen Akkumulatoreinheit (5) integriert sind, die als eine Einheit aus der Ultraschall-Handbohrmaschine (1) entnehmbar ist.

3) Ultraschall-Handbohrmaschine nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) getrennt voneinander aus der Ultraschall- Handbohrmaschine (1) entnehmbar sind.

4) Ultraschall-Handbohrmaschine nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, mittels der die zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) koppelbar sind und mittels der ein Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) erfolgt.

5) Ultraschall-Handbohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) im lastfreien oder lastarmen

Zustand der Ultraschall-Handbohrmaschine (1) erfolgt 6) Ultraschall-Handbohrmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) derart erfolgt, dass die zweite Akkumulatorteileinheit (5.2) von der ersten Akkumulatorteileinheit (5.1) geladen wird.

7) Ultraschall-Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichsschaltung vorgesehen ist, mittels der der Ladungszustand der Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) vergleichbar ist und dass die den Ladungsausgleich bewirkende elektrische Schaltung basierend auf dem Ausgangssignal der

Vergleichsschaltung aktivierbar ist.

8) Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Handbohrmaschine (1), die einen Motor (2) zum rotativen Antrieb eines Bohrwerkzeugs (3) um eine Drehachse (DA), eine Schwingungserregereinheit (4) zur

Erzeugung von Ultraschallschwingungen und zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) aufweist, wobei die

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) zumindest zeitweise bei Betrieb der Ultraschall-Handbohrmaschine (1) voneinander elektrisch entkoppelt werden, und zwar derart, dass der Motor (2) ausschließlich von einer ersten Akkumulatorteileinheit (5 1) und die Schwingungserregereinheit (4) ausschließlich von einer zweiten Akkumulatorteileinheit (5.2) mit elektrischer Energie versorgt werden. 9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die

zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) zumindest zeitweise elektrisch miteinander gekoppelt werden und dass mittels der Kopplung ein Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) erfolgt.

10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der

Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) im lastfreien oder lastarmen Zustand der Ultraschall-Handbohrmaschine (1) erfolgt.

11) Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) die zweite Akkumulatorteileinheit

(5.2) von der ersten Akkumulatorteileinheit (5.1) geladen wird.

12) Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch

gekennzeichnet, dass der Ladungszustand der

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) verglichen wird und dass der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten (5.1 , 5.2) in Abhängigkeit des

Vergleichsergebnisses vollzogen wird.

Description:
Ultraschall-Bohrmaschine Die Eifindung betrifft eine akkubetriebene Ultraschall-Handbohrmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Ultraschall- Handbohrmaschine.

Eine handgeführte Ultraschall-Handbohrmaschine ist bereits aus der Druckschrift DE 20 2017 100 736 U1 bekannt. Diese weist im Unterschied zu Schlagbohrmaschinen anstelle eines Schlagwerks einen

Schwingungserreger zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen auf, um unterstützt durch diese Ultraschallschwingungen die Bohrleistung zu erhöhen.

Zudem sind akkubetriebene Handbohrmaschinen bekannt, bei denen ein den Drehantrieb des Bohrwerkzeugs bewirkender Motor durch einen wiederaufladbaren Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt wird. Im Unterschied zu Schlagbohrmaschinen, bei denen das Schlagwerk durch den gleichen Motor angetrieben wird, der auch das Bohrwerkzeug rotativ antreibt, bildet die die Ultraschallschwingung erzeugende

Schwingungserregereinheit eine vom Motor unabhängige Einheit, die unabhängig vom Motor mit elektrischer Energie versorgt werden muss.

Die von der Schwingungserregereinheit erzeugte Ultraschallschwingung ist sehr stark von der Spannung abhängig, so dass bei einer hohen

Belastung des Motors die Spannung des Akkumulators abfaffen und damit auch die Energie der erzeugten Ultraschallschwingung stark absinken kann, so dass eine wesentlich verschlechterte Bohrleistung auftritt. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine akkubetriebene Ultraschall-Handbohrmaschine anzugeben, die selbst bei hohen

Belastungszuständen eine hohe Bohrleistung ermöglicht Die Aufgabe wird durch eine Ultraschall-Handbohrmaschine gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Bohrmaschine ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 8.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine

Ultraschall-Handbohrmaschine. Die Ultraschall-Handbohrmaschine umfasst einen Motor zum rotativen Antrieb eines Bohrwerkzeugs um eine Drehachse und eine Schwingungserregereinheit, die zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen ausgebildet ist. Die Schwingungserregereinheit ist derart angeordnet, dass die Ultraschallschwingungen auf das

Bohrwerkzeug übertragen werden. Die Ultraschall-Handbohrmaschine umfasst zwei elektrisch voneinander entkoppelbare

Akkumulatorteileinheiten, die im entkoppelten Zustand derart mit dem Motor und der Schwingungserregereinheit elektrisch verschaltet sind, dass der Motor ausschließlich von einer ersten Akkumulatorteileinheit und die Schwingungserregereinheit ausschließlich von einer zweiten

Akkumulatorteileinheit mit elektrischer Energie versorgt werden. Der wesentliche Vorteil der Ultraschall-Handbohrmaschine besteht darin, dass ein durch einen hohen Lastzustand des Motors hervorgerufener Spannungseinbruch an der ersten Akkumulatorteileinheit keinen

Spannungseinbruch an der Schwingungserregereinheit hervorruft und dadurch die Erzeugung von Ultraschallschwingungen nicht vom

Lastzustand des Motors abhängt. Dadurch kann speziell bei hoher Belastung des Motors weiterhin eine hohe Schwingleistung der Schwingungserregereinheit und damit eine hohe Bohrleistung

sichergestellt werden.

Vorzugsweise sind die Akkumulatorteileinheiten wiederaufladbar ausgebildet.

Gemäß einer Ausführungsform sind die zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten in einer gemeinsamen Akkumulatoreinheit integriert, die als eine Einheit aus der Ultraschall-Handbohrmaschine entnehmbar ist. Beispielsweise weist die Akkumulatoreinheit ein Gehäuse auf, in dem die Akkumulatorteileinheiten integriert sind. Die

Akkumulatoreinheit kann dabei als eine Einheit geladen werden, d.h. die Akkumulatoreinheit weist eine gemeinsame Ladeschnittstelle auf, über die die Akkumulatorteileinheiten zugleich geladen werden können.

Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten getrennt voneinander aus der Ultraschall- Handbohrmaschine entnehmbar und lassen sich separat voneinander laden.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine elektrische Schaltung vorgesehen, mittels der die zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten koppelbar sind und mittels der ein Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass der

Ladungszustand zwischen den Akkumulatorteileinheiten angeglichen werden kann, wenn eine Akkumulatorteileinheit stärker entladen wurde als die zumindest eine weitere Akkumulatorteileinheit. Die elektrische

Schaltung kann dabei in der die beiden Akkumulatorteileinheiten beinhaltenden Akkumulatoreinheit vorgesehen sein oder aber auch getrennt von der Akkumulatoreinheit im Gehäuse der Handbohrmaschine selbst. Gemäß einer Ausführungsform ist die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten im lastfreien oder lastarmen Zustand der

Ultraschall-Handbohrmaschine erfolgt. Unter„lastarmer Zustand“ wird dabei ein Zustand verstanden, bei dem die Bohrmaschine lediglich mit geringer Leistung betrieben wird, beispielsweise eine Leistung geringer als 20% der Maximalleistung. Dadurch wird erreicht, dass die

Akkumulatorteileinheiten lediglich dann elektrisch miteinander gekoppelt werden, wenn keine negativen Auswirkungen auf die Erzeugung der Ultraschallschwingungen zu erwarten sind.

Gemäß einer Ausführungsform ist die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten derart erfolgt, dass die zweite

Akkumulatorteileinheit von der ersten Akkumulatorteileinheit geladen wird. In anderen Worten wird also durch den Ladungsausgleich dafür gesorgt, dass in jedem Falle die die Schwingungserregereinheit mit Energie versorgende zweite Akkumulatorteileinheit einen ausreichenden

Ladungszustand aufweist.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine Vergleichsschaltung vorgesehen, mittels der der Ladungszustand der Akkumulatorteileinheiten vergleichbar ist. Die den Ladungsausgleich bewirkende elektrische Schaltung ist dabei basierend auf dem Ausgangssignal der Vergleichsschaltung aktivierbar. Durch die Vergleichsschaltung wird erreicht, dass die den

Ladungsausgleich bewirkende elektrische Kopplung der

Akkumulatorteileinheiten nur dann aktiviert wird, wenn der

Ladungszustand der Akkumulatorteileinheiten einen Ausgleich der Ladezustände erforderlich macht. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn eine der beiden Akkumulatorteileinheiten bereits viel stärker entladen ist als die andere oder um sicherzustellen, dass die

Schwingungserregereinheit bis zur vollständigen Entladung der ersten, den Motor mit Energie versorgenden Akkumulatorteileinheit noch betreibbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Handbohrmaschine. Die Ultraschall- Handbohrmaschine weist einen Motor zum rotativen Antrieb eines

Bohrwerkzeugs um eine Drehachse, eine Schwingungserregereinheit zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen und zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten auf. Die Akkumulatorteileinheiten werden zumindest zeitweise bei Betrieb der Ultraschall-Handbohrmaschine voneinander elektrisch entkoppelt, und zwar derart, dass der Motor ausschließlich von einer ersten Akkumulatorteileinheit und die

Schwingungserregereinheit ausschließlich von einer zweiten

Akkumulatorteileinheit mit elektrischer Energie versorgt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die zumindest zwei

Akkumulatorteileinheiten zumindest zeitweise elektrisch miteinander gekoppelt, so dass mittels der Kopplung ein Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass der Ladungszustand zwischen den Akkumulatorteileinheiten angeglichen werden kann, wenn eine Akkumulatorteileinheit stärker entladen wurde als die zumindest eine weitere Akkumulatorteileinheit.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten im lastfreien oder lastarmen Zustand der Ultraschall-Handbohrmaschine. Die hat den Vorteil, dass in diesen Zuständen keine negativen Auswirkungen auf die

Erzeugung der Ultraschallschwingungen durch die

Schwingungserregereinheit zu erwarten sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird beim Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten die zweite

Akkumulatorteileinheit von der ersten Akkumulatorteileinheit geladen. Dadurch kann erreicht werden, dass die die Schwingungserregereinheit mit Energie versorgende zweite Akkumulatorteileinheit in jedem Falle ausreichend Ladungszustand hat und die Schwingungserregereinheit nicht vor dem die Rotation des Bohrwerkzeugs bewirkenden Motor ausfällt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Ladungszustand der

Akkumulatorteileinheiten verglichen und der Ladungsausgleich zwischen den zumindest zwei Akkumulatorteileinheiten wird in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses vollzogen. Dadurch kann der Ladungsausgleich zwischen den Akkumulatorteileinheiten abhängig vom Ladungszustand der jeweiligen Akkumulatorteileinheiten vollzogen werden.

Die Ausdrücke„näherungsweise“,„im Wesentlichen“ oder„etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von

Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle

beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 beispielhaft und grob schematisch eine Ultraschall- Handbohrmaschine in einer seitlichen Schnittdarstellung; und

Fig. 2 beispielhaft und grob schematisch die elektrische Kopplung der Akkumulatorteileinheiten mit dem Motor und der

Schwingungserregereinheit.

Figur 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine akkubetriebene

Ultraschall-Handbohrmaschine 1. Die Handbohrmaschine 1 weist in an sich bekannter Weise ein Gehäuse 1.1 auf, an dem ein Handgriff 1.2 vorgesehen ist, um die Handbohrmaschine 1 händisch führen zu können. An dem Handgriff 1.2 sind Steuermittel, beispielsweise in Form eines Druckknopfs vorgesehen, mittels denen die Drehzahl der

Handbohrmaschine 1 steuerbar ist.

Zudem weist die Handbohrmaschine 1 eine Werkzeugaufnahme beispielsweise in Form einer Spannvorrichtung 1.3 auf, die zur Halterung eines Bohrwerkzeugs 3 ausgebildet ist. Die Spannvorrichtung 1.3 kann insbesondere eine Schnellspannvorrichtung zur drehfesten Verbindung des Bohrwerkzeugs 3 mit einer drehend im Gehäuse gelagerten Welle 1.4 sein. Unter Bohrwerkzeug werden sämtliche Werkzeuge mit geradem Werkzeugschaft verstanden, insbesondere solche, die eine geometrisch bestimmte Schneide zur Erstellung von Bohrlöchern aufweisen. Mit derartigen Bohrwerkzeugen lassen sich unterstützt durch die

Ultraschallschwingungen vorteilhaft Löcher in spröde Materialien, beispielsweise Ziegel, Beton oder aber auch Verbundwerkstoffe einbringen. Die Welle 1.4, die beispielsweise als Sonotrode ausgebildet sein kann, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch mehrere Lagerstellen 1.5 rotativ gelagert, so dass die Welle 1.4 um eine Drehachse DA drehbar ist. Die Welle 1.4 steht mit einem Motor 2 in Wirkverbindung. Durch die

Wirkverbindung wird eine vom Motor 2 bewirkte Drehbewegung über die Welle 1.4 und die Spannvorrichtung 1.3 auf das Bohrwerkzeug 3 übertragen.

Zur Erzeugung von Schwingungen am Bohrwerkzeug 3 ist eine

Schwingungserregereinheit 4 vorgesehen. Diese

Schwingungserregereinheit 4 weist beispielsweise mehrere

Piezoelemente 4.1 auf, die stapelartig hintereinander entlang einer Längsachse LAS der Schwingungserregereinheit 4 angeordnet sind. Die Längsachse LAS der Schwingungserregereinheit 4 kann dabei parallel zur Drehachse DA angeordnet sein, insbesondere aber mit der Drehachse DA zusammenfallen, d.h. die Längsachse LAS der

Schwingungserregereinheit 4 und die Drehachse DA der Welle 1.4 bzw. des Bohrwerkzeugs 3 bilden eine gemeinsame Achse. Die

Schwingungserzeugung kann mittels zumindest eines Piezoelements unter Nutzung des piezoelektrischen Effekts oder durch zumindest ein magnetostriktives Element unter Nutzung des Effekts der Magnetostriktion erfolgen.

Die Schwingungserregereinheit 4 ist vorzugsweise mit einer Sonotrode gekoppelt, über die die Schwingungen auf die Spannvorrichtung 1.3 übertragen werden. Die Sonotrode ist hierbei mit der Spannvorrichtung 1.3 in geeigneter eise verbunden. Insbesondere kann die Sonotrode einen integralen Bestandteil der Spannvorrichtung 1.3 bilden und beispielsweise den Schaft des Bohrwerkzeugs 3 aufnehmen. Beispielsweise kann die Welle 1.4 durch eine Sonotrode gebildet werden. Die Schwingungserregereinheit 4 ist mit einer Ansteuereinheit 6 verbunden, die zur elektrischen Ansteuerung der

Schwingungserregereinheit 4 ausgebildet ist. Insbesondere beaufschlagt die Ansteuereinheit 6 die Schwingungserregereinheit 4 mit einem elektrischen Signal, um diese in Schwingungen im Ultraschallbereich zu versetzen. Die Schwingfrequenz kann dabei im Bereich zwischen 20 kHz und 60 kHz liegen, bevorzugt im Bereich zwischen 20 kHz und 40 kHz.

Über die Spannvorrichtung 1.3 ist das Bohrwerkzeug 3 mit der

Schwingungserregereinheit 4 schwingungsgekoppelt, d.h. die von der Schwingungserregereinheit 4 erzeugten Schwingungen werden auf das Bohrwerkzeug 3 übertragen, so dass der Bohrvorgang

schwingungsunterstützt erfolgt. Die Schwingungserregereinheit 4 kann insbesondere zur Erzeugung von longitudinalen Ultraschallschwingungen ausgebildet sein. Durch diese longitudinalen Ultraschallschwingungen wird das Bohrwerkzeug 3 in axialer Richtung (axial in Bezug auf die Drehachse DA) ähnlich einem mechanischen Schlagwerk einer Schlagbohrmaschine in Bewegung versetzt. Dadurch kann durch die Ultraschallschwingungen unterstützt ein hoher Materialabtrag an dem zu bohrenden Material erreicht werden.

Die Schwingungserregereinheit 4 kann entweder unmittelbar mit dem die Rotationsgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 3 steuernden Bedienknopfs am Gehäuse 1.1 aktiviert oder deaktiviert werden, oder es ist ein separater Knopf vorgesehen, mittels dem die Schwingungserregereinheit ein- und ausschaltbar ist. Zudem kann die Ultraschall-Handbohrmaschine 1 dazu ausgebildet sein, dass die Schwingungserregereinheit 4

unabhängig von dem die Rotationsbewegung des Bohrwerkzeugs 3 bewirkenden Motor 2 ein- und auszuschalten, beispielsweise um allein die Schwingungserregereinheit 4 oder den Motor 2 betreiben zu können. Wie in Fig. 1 ersichtlich, weist die Handbohrmaschine zumindest zwei, im gezeigten Ausführungsbeispiel genau zwei Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 auf. Die Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 können vorzugsweise mehrere Akkuzellen enthalten, die elektrisch miteinander gekoppelt sind, um durch deren Verschaltung eine gewünschte Kapazität der

Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 zu erhalten. Die Kapazität der

Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 kann dabei gleich oder unterschiedlich gewählt sein

Die Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 sind jedoch elektrisch voneinander entkoppelbar, d.h. elektrisch nicht fest miteinander verbunden, so dass die Akkumulatorteileinheiten 5.1, 5.2 unabhängig voneinander mit elektrischen Verbrauchern gekoppelt und entladen werden können.

Die Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 sind vorzugsweise in einer einzigen Akkumulatoreinheit 5 vorgesehen. Diese Akkumulatoreinheit 5 kann beispielsweise ein Akkugehäuse aufweisen, in dem die

Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 integriert sind. Dadurch können die Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 gemeinsam als eine Einheit in die Ultraschallbohrmaschine eingesetzt bzw. aus dieser entnommen

(beispielsweise zum Laden) werden. Alternativ können die

Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 auch einzeln, d.h. getrennt voneinander in die Ultraschallbohrmaschine eingesetzt bzw. aus dieser entnommen (beispielsweise zum Laden) werden.

Fig. 2 veranschaulicht schematisch die elektrische Kopplung der

Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 mit dem elektrischen Motor 2 und der Schwingungserregereinheit 4. Die erste Akkumulatorteileinheit 5.1 ist über elektrische Leitungen mit dem elektrischen Motor 2 und die zweite

Akkumulatorteileinheit 5.2 ist über elektrische Leitungen und der Ansteuereinheit 6 mit der Schwingungserregereinheit 4 verbunden.

Wesentlich hierbei ist, dass die Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 zumindest zeitweise, insbesondere in einem Hochlastbetrieb der

Handbohrmaschine 1 entkoppelt sind, so dass der elektrische Motor 2 und die Schwingungserregereinheit 4 unabhängig voneinander mit

elektrischer Energie versorgt werden können. Dies hat den Vorteil, dass eine hohe Belastung und ein möglicherweise damit einhergehender Spannungsabfall der ersten Akkumulatorteileinheit 5.1 keine

Auswirkungen auf die Versorgung der Schwingungserregereinheit 4 mit elektrischer Energie hat, so dass diese auch bei hoher Belastung des Drehantriebs des Bohrwerkzeugs 3 weiterhin eine hohe

Schwingungsleistung abgibt.

Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt, kann eine Ausgleichsschaltung 7 vorgesehen sein, mittels der die Akkumulatorteileinheiten 5 1 , 5.2 elektrisch miteinander gekoppelt werden können. Diese Kopplung kann beispielsweise dann vollzogen werden, wenn eine der beiden

Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 einen Ladungszustandsschwellwert unterschritten hat und die andere Akkumulatorteileinheit 5.1 , 5.2 noch einen höheren Ladungszustand aufweist. Der

Ladungszustandsschwellwert kann beispielsweise 10%, 20%, 30% oder 40% oder jegliche Zwischenwerte zwischen diesen

Ladungszustandsschwellwerten betragen.

Dadurch kann erreicht werden, dass der Ladungszustand zwischen den Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 ausgeglichen oder zumindest teilweise angeglichen wird.

Die elektrische Kopplung der Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 kann vorzugsweise im lastfreien Zustand oder einem lastarmen Zustand (z.B. Betrieb im Leerlauf) der Handbohrmaschine 1 hergestellt werden und dann wieder aufgehoben werden, wenn die Handbohrmaschine 1 in Betrieb genommen oder mit hoher Last betrieben wird.

Da die Ultraschallschwingung des Bohrwerkzeugs 3 einen erheblichen

Einfluss auf die Bohrleistung hat, wird die mit der

Schwingungserregereinheit 4 gekoppelte zweite Akkumulatorteileinheit 5.2 vorzugsweise hinsichtlich deren Ladungszustand priorisiert, d.h. die Ausgleichsschaltung 7 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die zweite Akkumulatorteileinheit 5.2 durch die erste Akkumulatorteileinheit 5.1 aufzuladen und einen umgekehrten Ladungszustandsausgleich nur dann vorzunehmen, wenn der Ladungszustand der zweiten

Akkumulatorteileinheit 5.2 wesentlich größer ist als der Ladungszustand der ersten Akkumulatorteileinheit 5.1 , beispielsweise zumindest 30% größer. Dadurch kann erreicht werden, dass die

Schwingungserregereinheit 4 in jedem Fall noch mit ausreichend elektrischer Energie versorgt werden kann, um die Beaufschlagung des Bohrwerkzeugs 3 mit Ultraschallschwingung in jedem Falle

sicherzustellen.

Die Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 können derart über eine

Ladeschaltung miteinander verbindbar sein, dass diese über eine gemeinsame elektrische Ladeschnittstelle geladen werden können. Diese Ladeschnittstelle ist vorzugsweise an dem Gehäuse der

Akkumulatoreinheit 5 vorgesehen. Alternativ ist es auch denkbar, dass die elektrische Ladeschnittstelle getrennte elektrische Kontakte für das Laden der jeweiligen Akkumulatorteileinheiten 5.1 , 5.2 aufweist.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen

beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie

Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die

Patentansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird. Bezugszeichenfiste

1 Ultraschall-Handbohrmaschine

1.1 Gehäuse

1.2 Handgriff

1.3 Spannvorrichtung

1.4 Welle

1.5 Lagerstelle

2 Motor

3 Bohrwerkzeug

4 Schwingungserregereinheit

4.1 Piezoelement

5 Akkumulatoreinheit

5.1 erste Akkumulatorteileinheit

5.2 zweite Akkumulatorteileinheit

6 Ansteuereinheit

7 Ausgleichsschaltung

DA Drehachse

LAS Längsachse des Schwingungserregers