CN104334318A - 冲击机构单元 - Google Patents

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CN104334318A CN201380027054.0A CN201380027054A CN104334318A CN 104334318 A CN104334318 A CN 104334318A CN 201380027054 A CN201380027054 A CN 201380027054A CN 104334318 A CN104334318 A CN 104334318A
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Abstract

本发明涉及一种冲击机构单元(10)、特别是用于锤钻和/或冲击锤(12)，所述冲击机构单元具有一控制单元(14)，所述控制单元设置用于，控制和/或调整一驱动单元(16)和/或一气动式冲击机构(18)。本发明建议一压力传感器单元(20)，所述压力传感器单元设置用于，测量一压力变化曲线(22)以便识别至少一个冲击机构状态。

Description

冲击机构单元
背景技术
已知一种尤其是用于锤钻和/或冲击锤的冲击机构单元，该冲击机构单元具有控制单元，该控制单元设置用于，控制和/或调整一驱动单元和/或一气动式冲击机构。
发明内容
本发明涉及一种特别是用于锤钻和/或冲击锤的冲击机构单元，该冲击机构单元具有控制单元，该控制单元设置用于，控制和/或调整一驱动单元和/或一气动式冲击机构。
本发明提出了一种压力传感器单元，其设置用于，测量压力变化曲线以识别至少一个冲击机构状态。“冲击机构单元”联系上下文特别是应理解为这样的单元：该单元设置用于运行所述冲击机构。冲击机构单元可以特别是具有控制单元。冲击机构单元可以具有驱动单元和/或传动装置单元，所述驱动单元和/或传动装置单元设置用于驱动所述冲击机构。“控制单元”联系上下文特别是应理解为冲击机构单元的一种装置：该装置设置用于，控制和/或调整特别是所述驱动单元和/或所述冲击机构。控制单元可以优选地构造成电式、特别是电子式控制单元。“锤钻和/或冲击锤”联系上下文特别是应理解为一种工具机，该工具机设置用于利用旋转式或者非旋转式工具来加工工件，其中，所述工具可以通过工具机以冲击脉冲来加载。优选地，工具机构造为由使用者用手引导的手持式工具机。“冲击机构”联系上下文特别是应理解为一种装置：该装置具有至少一个构件，该构件设置用于，产生和/或传输冲击脉冲(特别是轴向冲击脉冲)到设置在工具保持部中的工具上。这种构件可以特别是冲击器、冲击销、引导元件、如特别是锤管和/或活塞、特别是罐状活塞和/或本领域技术人员仍未有意义其它构件。冲击器可以直接或者优选间接地传递到工具上。优选的是，冲击器可以将冲击脉冲传递到冲击销上，该冲击销将该冲击脉冲传递到工具上。“设置”特别是应理解为专门设计和/或专门装备。“压力传感器单元”可以包含特别是压力传感器和信号处理单元。“压力变化曲线”特别是应理解为压力(特别是一空间中的压力)的时间的变化曲线。“冲击机构状态”联系上下文特别是应理解为冲击机构的运行模式或者运行状态。“运行模式”联系上下文特别是应理解为冲击机构的配置，在该配置中，所述冲击机构用于一定的运行状态(特别是用于冲击运行或者空转运行)。“运行状态”联系上下文特别是应理解为冲击机构的运行性能，如特别是冲击运行或者空转运行。本领域技术人员了解到确定所述冲击机构的运行性能的其它运行状态、特别是冲击强度和冲击频率。“冲击运行”联系上下文特别是应理解为冲击机构的这样的运行状态：在该运行状态中，由冲击机构优选施加规律的冲击脉冲。优选地，所述冲击机构在冲击模式中设置用于冲击运行。“规律的”联系上下文特别是应理解为反复性(特别是以预设的频率)。“空转运行”联系上下文特别是应理解为冲击机构的这样的运行状态：该运行状态的特征在于没有规律的冲击脉冲，和/或在该运行状态中由冲击器将仅非常弱的冲击脉冲施加到冲击销上。“非常弱”联系上下文特别是应理解为，冲击强度相应于冲击运行时的冲击强度的小于50％、优选小于25％、特别优选小于10％。优选地，冲击机构在空转模式中设置用于空转运行。冲击机构可以优选地具有合适的装置，利用所述装置可以使该冲击机构在空转模式与冲击模式之间切换。这种装置为本领域技术人员所公知。特别是，冲击机构可以包括控制套筒，该控制套筒设置用于，在空转模式中至少尽可能释放所述空转开口，并且在冲击模式中至少尽可能封闭所述空转开口。通过“尽可能”联系上下文应理解为，至少50％以上、优选至少80％以上。“空转开口”联系上下文特别是应理解为这样的开口(特别是在锤管中)：所述空口设置用于，允许压缩空间与相邻空间压力平衡。“压缩空间”联系上下文特别是应理解为由活塞和冲击器限定的空间(尤其是在锤管中)。在冲击模式中，活塞可以通过由于压缩空间中封闭的体积的压缩使活塞沿着朝冲击销的方向的冲击方向运动而将加速所述冲击器。活塞优选以冲击频率和/或冲击机构转速周期性地沿着冲击方向和逆着该冲击方向运动。“冲击机构转速”联系上下文特别是应理解为偏心件的转速，该偏心件优选通过连杆来使活塞运动。如果活塞在偏心件回转时执行运动周期，则冲击机构转速相应于冲击频率。该概念因此可以等价地应用。在空转模式中，空转开口至少尽可能敞开，从而在通过改变活塞与冲击器之间的间距而产生体积变化的情况下空气穿过空转开口逸出和/或流入到压缩空间中。活塞运动于是导致了压缩空间中的体积没有或者只有轻微的压缩，从而使冲击器通过活塞运动最多为稍微加速。“稍微加速”联系上下文特别是应理解为这样的加速，该加速导致了冲击机构的空转运转。冲击机构状态可以通过所述压力变化曲线的测量来有利地检测。特别是可以有利地识别到冲击模式和/或冲击运行和/或冲击频率。可以取消用于识别冲击机构状态的其它传感器和/或器件。控制单元可以适当地对冲击机构状态作出反应。可以识别到干扰和/或不同的运行状态和/或运行模式。控制单元可以使用冲击机构状态，以控制和/或调整该冲击机构和/或驱动单元。
本发明还建议，压力传感器单元设置用于，测量在一空间中的压力变化曲线，该空间在至少一个冲击机构状态中与至少一个由活塞限定的冲击空间和/或压缩空间处于压力连接。“冲击空间”联系上下文特别是应理解为，由活塞和冲击销限定的和/或沿着冲击方向处于活塞前方的空间(尤其是在锤管中)。所述空间可以特别是包围所述锤管。“压力连接”联系上下文特别是应理解为至少一个连接：该连接设置用于两个体积之间进行压力平衡，如特别是开口、通道和/或压力线路。优选地，该空间可以至少在空转模式中经由锤管中的空转开口与压缩空间处于压力连接。优选地，该空间可以至少在冲击状态中经由锤管中的排气开口与冲击空间处于压力连接。“排气开口”联系上下文特别是应理解为特别是在锤管中这样的开口：该开口设置用于，允许冲击空间与相邻空间(特别是冲击机构空间)进行压力平衡。“冲击机构空间”联系上下文特别是应理解为这样的空间：该空间至少部分地包围所述冲击机构的锤管。冲击机构空间可以至少部分地通过冲击机构壳体来限定。冲击机构单元壳体可以是手持式工具机壳体的和/或传动装置壳体的一部分。传动装置壳体可以是手持式工具机壳体的组成部分。优选地，所述排气开口可以设置用于，使冲击空间与冲击机构空间压力平衡。优选地，所述空转开口可以在空转模式中设置用于，使压缩空间与冲击机构空间进行压力平衡。压力传感器单元可以设置用于测量所述冲击机构空间中的压力变化曲线。冲击机构空间中的压力变化曲线与运行模式相关地由特别是通过活塞和/或冲击器的运动来影响。压力变化曲线可以特别好地适合于识别所述冲击机构状态。冲击机构空间与运行模式相关地与所述压缩空间以及冲击空间处于特别是直接的压力连接。冲击机构空间中的压力变化曲线可以特别地表征用于冲击机构状态。
本发明还建议，压力传感器单元设置用于测量传动装置空间中的压力变化曲线，该传动装置空间在至少一个冲击机构状态中与至少由活塞限定的冲击空间和/压缩空间处于压力连接。“传动装置空间”联系上下文特别是应理解为优选相邻于冲击机构空间的空间，该空间特别是包围所述驱动单元的传动装置单元。传动装置单元可以尤其设置用于，由驱动单元的马达的驱动运动产生所述活塞的周期性运动。传动装置单元尤其包含偏心传动装置和/或连杆。传动装置空间优选与冲击机构空间具有压力连接，尤其是通过一个或多个节流部位。“节流部位”联系上下文特别是应理解为两个空间之间过渡区域中的流动横截面的变窄处。传动装置空间中的压力变化曲线可以通过冲击机构空间中的压力变化曲线来影响。传动装置空间通过冲击机构空间与压缩空间和/或冲击空间处于压力连接。传动装置空间中的压力变化曲线可以表征用于冲击机构状态。传动装置空间和/或冲击空间可以优选具有至少一个冲击机构排气装置。冲击机构排气装置优选构造成压力平衡阀。冲击机构排气装置优选设置用于，使传动装置空间和/或冲击机构空间与环境进行压力平衡。特别地，压力平衡在超过规定的压力差时和/或通过节流部位发生。节流部位可以设置用于，使冲击机构单元壳体和/或传动装置壳体中的压力平均地适应于环境压力。控制单元可以优选地设置在传动装置空间中或者在其附近处。压力传感器单元的信号处理单元和/或压力传感器单元的压力传感器可以设置在压力传感器单元的电路板上。压力传感器可以设置在测量位置处(压力变化曲线在该测量位置上要被测量)或者优选地具有至测量位置的压力连接。所述压力连接可以构造为通道、管或者优选构造为软管。测量软管可以从压力传感器单元引导至测量位置。压力传感器的布置可以是特别具有成本效益。压力传感器可以被特别好保护地设置。可以避免特别是由于来自传动装置空间和/或冲击机构空间的润滑剂污染所述压力传感器。优选地，测量位置和/或压力传感器可以设置在冲击机构排气装置中或者其区域中。冲击机构排气装置可以被保护以防特别是润滑剂的污染。以防润滑剂污染的保护可以保护所述压力传感器和所述冲击机构排气装置。
本发明还建议，控制单元设置用于，分析处理所述压力变化曲线的振幅。“振幅”联系上下文特别是应理解为压力变化曲线在最小值与最大值之间的时间间隔期间的最大偏移。“时间间隔”优选相应于至少冲击周期的时间间隔并且优选小于50个冲击周期、特别优选小于10个冲击周期。“冲击周期”应理解为，两个冲击脉冲在冲击运行中的、和/或以冲击频率和/或冲击机构转速的活塞周期性运动在冲击模式中或者空转模式中的时间间距。所述压力可以特别是由于冲击器和/或活塞的运动和/或其它构件的运动(所述其它构件的运动影响冲击机构空间和/或传动装置空间和/或与所述冲击机构空间和/或传动装置空间处于压力连接的其它空间的体积)而波动。特别地，振幅可以通过处于压力连接的空间的总体积来影响。振幅可以是用于识别冲击机构状态的特别好的量。
本发明还建议，控制单元设置用于，分析处理所述压力变化曲线的频谱。“频谱”联系上下文特别是应理解为压力变化曲线在已描述的时间间隔期间的频谱。压力变化曲线中的频率可以特别是通过冲击器和/或活塞的运动来影响和/或与冲击频率相关。特别是，控制单元可以分析处理所述频谱，其方式是：由频谱中的定义的频率来分析处理所述振幅。定义的频率可以特别是通过冲击机构转速来确定的冲击频率和/或其数倍。为了分析处理定义的频率，控制单元优选地具有阈值，振幅与所述阈值进行比较。所述阈值优选是可调节的。频谱可以包含这样的特征。该特征特别适合用于识别冲击机构状态。
本发明还提出，控制单元设置用于，使用所述压力变化曲线来求取所述运行模式。冲击机构空间和/或传动装置空间可以在空转模式中与冲击空间、在冲击模式中与冲击空间以及压缩空间处于压力连接。与空转模式中相比，在冲击模式中处于压力连接的空间的总体积可以较小。与空转模式中相比，在冲击模式中压力变化曲线的振幅可以较大。当振幅大于极限值时，控制单元可以识别到冲击模式。极限值优选如此确定，使得该极限值在空转模式中被低于并且在冲击模式中被超过。本发明还建议，控制单元设置用于，使用所述压力变化曲线来求取从空转模式到冲击模式的运行模式变换。冲击销可以优选可移动地支承在锤管中。冲击销可以优选与控制套筒处于连接。如果该工具压到工件上，则该工具可以优选使冲击销逆着冲击方向移动，从而冲击销使控制套筒逆着冲击方向从空转位置移动到冲击位置。在冲击位置中，控制套筒至少尽可能地封闭所述空转开口。冲击销逆着冲击方向的位移可以至少暂时减小所述冲击销与所述冲击器之间的间距进而至少暂时降低在锤管中由冲击器与冲击销封闭的冲击机构空间的体积。冲击空间和冲击机构空间和/或传动装置空间的总体积可以至少暂时减小。冲击机构空间和/或传动装置空间中的压力变化曲线可以至少暂时具有压力上升。控制单元可以分析处理所述压力上升并且可以识别从空转模式到冲击模式的切换。控制单元可以可靠地识别所述冲击机构的冲击模式和/或空转模式。
本发明还提出，控制单元设置用于，使用所述压力变化曲线来求取所述运行状态。特别是，控制单元可以设置用于，由压力变化曲线来识别冲击运行。特别是，冲击器可能在从冲击销反冲时导致压力波。压力波可能会影响压力变化曲线的频谱。特别是，在冲击运行中，压力变化曲线可以具有双倍冲击频率的频率分量。控制单元可以特别是设置用于，评估所述双倍冲击频率的频率分量以便冲击识别。当所述具有双倍冲击频率的频率分量大于为了评估而给该频率分量所配属的阈值时，可以识别到冲击运行。所述频率分量可以由压力变化曲线的测量优选通过傅里叶变换(特别优选通过以双倍冲击频率的1点傅立叶变换)来求取。冲击运行的可靠识别是可能的。特别是，控制单元可以在冲击模式检查：冲击机构是否处于冲击运行和/或是否实现了冲击机构启动。
本发明还建议，控制单元设置用于，在至少一个运行状态中将冲击机构转速调节到启动值，以便从空转运行切换到冲击运行。优选地，所述启动值可以被暂时调节至少直至成功的冲击机构启动。“启动值”联系上下文特别是应理解为冲击频率，该冲击频率适合用于冲击机构的可靠的启动。“可靠的”联系上下文特别是应理解为，在冲击机构从空转模式切换到冲击模式的情况下，冲击运行的情况90％以上、优选95％以上、特别优选99％以上都被使用。特别是，过高的冲击机构转速对于冲击机构启动可能是不合适的。从哪个冲击机构转速起无法实现冲击机构启动，可能与冲击机构类型以及特别是与环境压力相关。冲击机构转速可以在空转模式中调节到空转值。冲击机构转速可以在冲击模式中调节到工作值。所述工作值可以根据加工模式和/或待加工的材料和/或工具类型来调节。空转值和工作值可以是一致的。空转值可以增加，特别是用于通过由驱动单元驱动的通风单元的较高转速来实现冲击机构的经改善的冷却。如果控制单元识别到运行模式从空转模式到冲击模式的变换以及从空转运行到冲击运行的变换失败，则控制单元可以使冲击机构转速降低到启动值。在实现冲击机构启动之后，控制单元可以将冲击机构转速调节到工作值。冲击机构的可靠性可以提高。冲击机构的性能可以提高。
本发明还提出，控制单元设置用于，利用压力变化曲线来求取维护状态。“维护状态”联系上下文特别是应理解为冲击机构的磨损状态。特别是，控制单元可以设置用于，识别出冲击机构的修理和/或维护以及清洁的需要。特别地，控制单元可以设置用于，求取冲击机构排气装置的状态。冲击机构排气装置可以在功能正确的情况下避免了：通过温度升高使冲击机构空间和/或传动装置空间中的平均压力增加。控制单元可以特别是设置用于，评估所述压力变化曲线的平均值。如果平均值在定义的时间段内增加和/或超过一阈值，则控制单元可以输出维护信号并且提醒使用者该冲击机构排气装置的故障。本领域技术人员依据压力变化曲线来确定其它有用的维护状态，所述其它有用的维护状态可以使控制单元给使用者提供用信号。故障和/或初期故障可以可靠地被识别。冲击机构的维护可以及时地实现。可以避免运行停机。
本发明还建议，压力传感器单元设置用于，附加地测量温度。“温度”联系上下文特别是应理解为冲击机构的使用位置上的环境温度。特别地，压力传感器可以包含温度传感器。温度可能会对冲击机构的运行产生影响。特别地，润滑剂的粘度和/或冲击器运动的摩擦可以与温度相关。冲击机构转速的许可的工作值和启动值可以与温度相关。控制单元可以根据温度来确定启动值和工作值。冲击运行和/或冲击机构启动的可靠性可以提高。冲击机构的性能可以被改善。优选地，压力传感器单元使用温度传感器来测量温度，所述温度传感器设置用于，使压力传感器与温度相关地进行传感器补偿。可以储存另一温度传感器。
本发明还建议，压力传感器单元设置用于，附加地测量环境压力。“环境压力”联系上下文特别是应理解为冲击机构的使用位置上的空气压力。空气压力可以对锤管中的、由冲击器限定的空间中的平均压力造成影响。特别是，空气压力可以沿着冲击方向设置在冲击器前面的空间中的压力造成影响。空气压力可以特别影响到冲击器沿着复位方向的运动。特别是，沿着复位方向的运动可以与空气压力相关地在冲击机构转速过高的情况下是不可靠的。特别地，冲击机构转速的许可的启动值可以与空气压力相关。控制单元可以根据空气压力来确定启动值和工作值。冲击运行和/或冲击机构启动的可靠性可以提高。冲击机构的性能可以被改善。
本发明还建议，控制单元设置用于，利用压力变化曲线以求取冲击频率。特别地，控制单元可以由压力变化曲线的频谱求取到冲击频率。该频谱包含相应于该冲击频率的频率分量。频谱可以尤其是在冲击运行中包含相应于双倍冲击频率的另一频率分量。控制单元可以求取到冲击频率，其方式是：所述控制单元在可能的冲击频率的范围内和/或在可能的冲击频率的两倍量的范围内分析处理所述频谱的最大值。由压力变化曲线求取到的冲击频率可以被利用来确定所述冲击机构转速和/或可以用于控制和/或调整所述驱动单元。由压力变化曲线求取到的冲击频率可以作为直接的控制和调整参量用于转速调整。可以取消用于确定冲击机构转速的传感器。优选的是，由压力变化曲线求取到的冲击机构转速可以与驱动单元的转速信号作比较。可以识别到运行干扰。
此外提出一种具有冲击机构单元的手持式工具机，该冲击机构单元具有上述的特征。手持式工具机可以有上述的优点。
此外提出一种用于运行具有所描述特征的冲击机构的方法。该方法可以具有上述的优点。
附图说明
其它的优点由以下的附图说明得出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书以组合形式包含多个特征。本领域技术人员也适宜地单独考虑这些特征并且总结出有意义的其它组合。
在附图中示出了：
图1：锤钻和冲击锤在空转模式中的示意性示图，所述锤钻和冲击锤具有根据本发明的冲击机构单元的第一实施例，
图2：锤钻和冲击锤在冲击模式中的示意性示图，
图3：在空转模式中在空转运行时的压力变化曲线的示意性示图，
图4：在冲击模式中在冲击运行时的压力变化曲线的示意性示图。
图5：在空转运行和冲击运行时的压力变化曲线的频谱的示意性示图。
具体实施方式
图1示出了锤钻和冲击锤12，所述锤钻和冲击锤具有冲击机构单元10。冲击机构单元10包括控制单元14，所述控制单元设置用于，控制一气动式冲击机构18的驱动单元16。
驱动单元16包括配备传动装置单元34的马达32，所述传动装置单元经由第一齿轮36旋转地驱动一锤管38并且经由第二齿轮40驱动一偏心件42。锤管38与工具保持部44无旋转地连接，在所述工具保持部中可以夹紧一工具46。工具保持部44和工具46可以经由锤管38以旋转式工作运动48驱动用于钻削运行。如果冲击器24在冲击运行时沿着朝工具保持部44的方向的冲击方向50加速，则所述冲击器在撞击到设置在冲击器24与工具46之间的冲击销52上时施加冲击脉冲，所述冲击脉冲从冲击销52进一步传递到工具46上。工具46通过冲击脉冲执行冲击式工作运动54。活塞56同样在锤管38中可运动地支承在所述冲击器24的背离于冲击方向50的侧上。活塞56通过连杆58由以冲击机构转速驱动的偏心件42的周期性地在锤管38中沿着冲击方向50并且又返回运动。活塞56压缩在锤管38中被封闭在活塞56与冲击器24之间的压缩空间60中的压力垫62。在活塞24沿着冲击方向50运动时，冲击器24沿着冲击方向50加速。冲击运行94(图4)可以使用。通过冲击销52上的反冲、和/或通过由活塞56逆着冲击方向50的返回运动在活塞56与冲击器24之间产生的负压、和/或通过冲击器24与冲击销52之间的冲击空间64中的背压，可以使冲击器24又逆着冲击方向50返回运动，并且接着重新沿着冲击方向50加速用于下一个冲击脉冲。运动是否发生、并且特别是冲击运行94是否发生与运行参数(特别是冲击机构转速)相关。在冲击机构转速过高的情况下，冲击器24不能实现通过活塞56所激励的运动，从而冲击运行94失败。为了冲击机构启动，该冲击机构转速于是必须降低到较低的启动值。
在冲击器24与冲击销52之间的区域内，在锤管38中设有排气开口66，从而使封闭在冲击器24与冲击销52之间的空气可以逸出。在冲击器24与活塞56之间的区域中，在锤管38中设有空转开口68。工具保持部44沿着冲击方向50可移动地支承并且支撑在控制套筒70上。弹簧元件72将力沿着冲击方向50施加到控制套筒70上。在冲击模式(图2)中(在该冲击模式中，工具46由使用者压在工件上)，工具保持部44抵着弹簧元件72的力如此使控制套筒70移动，使得该控制套筒覆盖所述空转开口68。如果工具46从工件取下，则工具保持部44与控制套筒70通过弹簧元件72如此沿着冲击方向50在空转模式中(图1)移动，使得控制套筒70释放所述空转开口68。在活塞56与冲击器24之间的压力垫62中的压力可以通过空转开口68泄掉。冲击器24在空转模式中没有或者仅稍微通过压力垫62加速(图1)。在空转运行92中，冲击器24没有或者仅稍微将冲击脉冲施加到冲击销52上。锤钻和冲击锤12具有手持式工具机壳体76，所述手持式工具机壳体具有手把78和辅助手把80，由使用者在手把和辅助手把上引导该锤钻和冲击锤。
压力传感器单元20设置用于测量压力变化曲线22，以便识别至少一个冲击机构状态。压力传感器单元20设置用于测量空间120中的压力变化曲线22，所述空间在至少一个冲击机构状态中至少与由活塞56限制的冲击空间64和/或与压缩空间60处于压力连接。压力传感器单元20设置用于测量一传动装置空间124中的压力变化曲线22，所述传动装置空间在至少一个冲击机构状态中至少与由活塞24限制的冲击空间64和/或与压缩空间60处于压力连接。压力传感器单元20包括设置在控制单元14上的信号处理单元82和压力传感器84、86、88、126和130。通过以多个压力传感器84、86、88、126和130的测量可以使压力传感器单元20特别可靠地识别出冲击机构状态。但也可能的是，利用仅一个或者压力传感器84、86、88、126和130的仅一部分来实现本发明。本领域技术人员选择压力传感器84、86、88、126和130的合适位置和适当数目。
压力传感器84设置在冲击机构空间122中。冲击机构空间122包围所述锤管38并且通过排气开口66与冲击空间64处于压力连接。在空转模式中，冲击空间122通过空转开口68与压缩空间60处于压力连接。冲击空间122衔接有传动装置空间124的面向偏心件42的侧。传动装置空间124包围具有齿轮36、40和偏心件42的传动装置单元34。冲击空间122和传动装置空间124通过节流部位134处于压力连接。冲击机构空间122和传动装置空间124位于手持式工具机壳体76的内部。在传动装置空间124的区域中设有冲击机构排气装置118，所述冲击机构排气装置设置用于与锤钻和冲击锤12的环境进行压力平衡。冲击机构排气装置118构造为过压阀，所述过压阀在超过预定的压力差时打开。压力传感器86设置在传动装置空间124中并且测量所述传动装置空间124的压力变化曲线22。压力传感器88设置在冲击机构排气装置118的过压阀的面对所述传动装置壳体空间124的侧上并且同样测量所述传动装置空间124的压力变化曲线22。压力传感器84、86和88经由信号连接部90与信号处理单元82连接。另外，压力传感器126和130设置在信号处理单元82上。压力传感器126利用压力软管128与冲击机构空间122连接。压力传感器130利用压力软管132与传动装置空间124连接。压力传感器126、130特别良好被保护，以防由于来自传动装置空间124或者冲击机构空间122的油脂的污染。因为冲击机构空间122和传动装置空间124通过节流部位134处于压力连接，因此冲击机构空间122中的压力与传动装置空间124中的略有不同。因此描述了传动装置空间124中的压力变化曲线22。冲击机构空间122中的压力变化曲线能够可比较地用于冲击机构状态的识别并且区别不明显。
控制单元14设置用于，分析处理所述压力变化曲线22的振幅26和频谱28。控制单元14设置用于，使用所述压力变化曲线22以求取运行模式和运行状态。
图3示出在空转运行92的情况下在空转模式中的压力变化曲线22的示意性示图。压力变化曲线22具有正弦振荡，其中，频率相应于偏心件42的冲击机构转速进而相应于活塞56的运动周期。压缩空间60、冲击空间64、冲击机构空间122和传动装置空间124处于压力连接。特别是，活塞56以频率(冲击机构转速)的运动造成所述压力变化曲线22。冲击器24***并且导致在压力变化曲线22分别在区域136和138内上升和下降的腹侧中与正弦曲线轻微偏差。压力变化曲线22的周期T相应于一次冲击机构回转。冲击机构频率为1/T。
图4示出在冲击运行94的情况下在冲击模式中压力变化曲线22的示意性示图。压力变化曲线22具有正弦振荡，其中，所述频率相应于偏心件42的冲击机构转速进而相应于活塞56的运动周期。冲击空间64、冲击机构空间122和传动装置空间124处于压力连接。因此，处于压力连接的空间的体积比在空转模式中的小，因为压缩空间60通过由控制套筒70闭合的空转开口68相对于冲击空间64密封。通过小的体积使冲击模式中的振幅26大于空转模式中的振幅(图3)。冲击器24在冲击运行94中硬性从冲击销52撞回。反冲引起压力变化曲线22在其上升的腹侧的区域140中与正弦形状的显著偏差。
控制单元14将振幅26与阈值96进行比较。在空转模式中(图3)，振幅26小于阈值96；控制单元14识别到空转模式。在冲击模式中(图4)，振幅26大于阈值96，控制单元14识别到冲击模式。在从空转模式变换到冲击模式的情况下，通过冲击销52的运动所造成的体积变化同样造成压力变化曲线22中这里未示出的波动，控制单元14可以利用所述波动来识别从空转模式到冲击模式的变换。
图5示出压力变化曲线22在空转模式中的频谱28和压力变化曲线22在冲击模式中的频谱30。在空转模式中，频谱28具有频率分量98，所述频率分量相应于冲击频率或冲击机构转速。在冲击运行中，频谱30具有附加的频率分量100，所述频率分量相应于两倍的冲击频率。频率分量100通过由冲击器24从冲击销52的反冲而引起压力变化曲线22在区域140中与正弦形状的显著偏差并且表征了冲击运行。控制单元14通过将具有双倍冲击频率的压力变化曲线22进行傅立叶变换而识别到频率分量100。如果频率分量100超过阈值102，则控制单元14识别到冲击运行。
控制单元14设置用于，在至少一个冲击机构状态中将冲击机构转速调节到启动值以便从空转运行92变换为冲击运行94。如果控制单元14识别到从空转模式到冲击模式的变换，而没有因此导致从空转运行92变换为冲击运行94，则控制单元14将冲击机构转速降低到启动值。启动值如此选择，使得在所有的条件下实现可靠的冲击机构启动。如果控制单元14识别到冲击运行94，则该控制单元调节由使用者设定的冲击机构转速。压力传感器单元20设置用于，测量环境压力和环境温度。环境压力和环境温度影响冲击机构转速，以所述冲击机构转速可以实现可靠的冲击机构启动。控制单元14与环境压力和环境温度相关地确定启动值。为此目的，特性区域被存储在控制单元14上，所述特性区域包含与环境压力和环境温度相关的许可的启动值。
此外，控制单元14设置用于，使用所述压力变化曲线22来求取维护状态。冲击机构排气装置118用于使传动装置空间124与环境进行压力平衡。在冲击机构排气装置118被污染的情况下，传动装置空间124中的压力增加。控制单元14形成压力变化曲线22的平均值。如果压力变化曲线22的平均值上升超过针对压力平均值所调节的阈值，则给使用者在未示出的显示单元上输出一信号：该冲击机构排气装置118必须维护。
此外，控制单元14设置用于，使用所述压力变化曲线22来求取冲击频率。冲击频率相应于压力变化曲线22的频率分量98的频率(图5)。控制单元14将由压力变化曲线22求取到的冲击机构转速与经调节的额定转速相比较并且利用该比较结果作为设置在控制单元14上的调整单元反馈参量用于驱动单元16。

Claims (14)

1.一种冲击机构单元、特别是用于锤钻和/或冲击锤(12)，所述冲击机构单元具有一控制单元(14)，所述控制单元设置用于，控制和/或调整一驱动单元(16)和/或一气动式冲击机构(18)，其特征在于，设置一压力传感器单元(20)，所述压力传感器单元设置用于，测量一压力变化曲线(22)以便识别至少一个冲击机构状态。
2.根据权利要求1所述的冲击机构单元，其特征在于，所述压力传感器单元(20)设置用于测量一空间(120)中的压力变化曲线(22)，所述空间在至少一个冲击机构状态中与至少一个由活塞(24)限界的冲击空间(64)和/或压缩空间(60)处于压力连接。
3.根据权利要求2所述的冲击机构单元，其特征在于，所述压力传感器单元(20)设置用于测量一传动装置空间(124)中的压力变化曲线(22)，所述传动装置空间在至少一个冲击机构状态中至少与由所述活塞(24)限界的冲击空间(64)和/或所述压缩空间(60)处于压力连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，分析处理所述压力变化曲线(22)的振幅(26)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，分析处理所述压力变化曲线(22)的频谱(28，30)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，使用所述压力变化曲线(22)以求取运行模式。
7.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，使用所述压力变化曲线(22)以求取运行状态。
8.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，在至少一个冲击机构状态中为了从空转运行(92)变换为冲击运行(94)将冲击机构转速调节到启动值。
9.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，使用所述压力变化曲线(22)以求取维护状态。
10.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述压力传感器单元(20)设置用于，附加地测量温度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述压力传感器单元(20)设置用于，附加地测量环境压力。
12.根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元(14)设置用于，使用所述压力变化曲线(22)以求取冲击频率。
13.一种手持式工具机，其具有根据前述权利要求中任一项所述的冲击机构单元(10)。
14.一种用于运行根据权利要求1至12中任一项所述的冲击机构单元(10)的方法。
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