DE102018208302A1 - Method for tightening a screw connection - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer Schraubverbindung mittels einer Handwerkezugmaschine, wobei die Handwerkzeugmaschine eine Antriebseinheit zur Übertragung einer Bewegung auf eine Abtriebseinheit aufweist, mit zumindest den folgenden Schritten:- Bereitstellen eines Soll-Drehmoments;- Aufbringen eines Drehmoments auf die Schraubverbindung;- Abschalten der Antriebseinheit vor Erreichen des Soll-Drehmoments in einem Anwendungszustand;- Erreichen des Soll-Drehmoments mittels einer in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Energie.Method for producing a screw connection by means of a traction-type traction machine, wherein the hand-held power tool has a drive unit for transmitting a movement to an output unit, comprising at least the following steps: - providing a setpoint torque, - applying a torque to the screw connection, - switching off the drive unit before reaching it the setpoint torque in an application state, - reaching the setpoint torque by means of an energy stored in the drive unit and / or the output unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anziehen einer Schraubverbindung und eine Handwerkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1The invention relates to a method for tightening a screw connection and a hand tool machine for carrying out the method according to claim 1

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2006 017 193 A1 offenbart ein Verfahren des Eindrehens und Anziehens einer Schraubverbindung auf ein vorbestimmtes Anzugsniveau, insbesondere auf ein vorbestimmtes Drehmomentniveau oder ein vorbestimmtes Vorspannkraftniveau, unter Verwendung eines handgehaltenen Verschraubungswerkzeuges mit geregeltem Antrieb und/oder Steuerungsfunktionalität, insbesondere eines Elektroschraubers, wobei nach einer Eindrehphase eine Anzugsphase beginnt, während derer der Schraubenkopf an der Auflageflache der Schraubverbindung anliegt, zu verbessern, wird in der Anzugsphase die Drehzahl des Verschraubungswerkzeuges innerhalb einer Beschleunigungszeit auf eine Ausgangsdrehzahl für die Anzugsphase erhöht und innerhalb einer Verzögerungszeit war dem Erreichen oder bis zum Erreichen des vorbestimmten Anzugsniveaus abgesenkt, wobei die Beschleunigungszeit und die Verzögerungszeit zusammengenommen den überwiegenden Teil der gesamten Anzugsphase, insbesondere bezogen auf den durchlaufenden Drehwinkel der Schraubverbindung ausmachen und wobei die Beschleunigungszeit kurzer ist als die Verzögerungszeit.The DE 10 2006 017 193 A1 discloses a method of screwing and tightening a threaded connection to a predetermined tightening level, in particular to a predetermined torque level or a predetermined preload level, using a hand held tightening tool with controlled drive and / or control functionality, in particular an electric wrench, wherein a tightening phase begins after a tightening phase while the bolt head is applied to the support surface of the screw, the tightening phase increases the speed of the bolting tool within an acceleration time to an output speed for the tightening phase and within a delay time was reached reaching or until reaching the predetermined tightening level, the acceleration time and the delay time taken together the majority of the entire tightening phase, in particular based on the continuous angle of rotation of Schraubverbind and the acceleration time is shorter than the delay time.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen einen Schraubvorgang für eine Handwerkzeugmaschine zu verbessern.The invention has for its object to improve a simple screwdriving process for a hand tool with simple constructive measures.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Erzeugen einer Schraubverbindung mittels einer Handwerkezugmaschine, wobei die Handwerkzeugmaschine eine Antriebseinheit zur Übertragung einer Bewegung auf eine Abtriebseinheit aufweist, mit zumindest den folgenden Schritten:

• - Bereitstellen eines Soll-Drehmoments;
• - Aufbringen eines Drehmoments auf die Schraubverbindung;
• - Abschalten der Antriebseinheit vor Erreichen des Soll-Drehmoments in einem Anwendungszustand;
• - Erreichen des Soll-Drehmoments mittels einer in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Energie.

The object is achieved with a method for producing a screw connection by means of a traction machine, wherein the hand tool has a drive unit for transmitting a movement to an output unit, with at least the following steps:

• - Providing a desired torque;
• - Applying a torque to the screw connection;
• - switching off the drive unit before reaching the desired torque in an application state;
• - Reaching the target torque by means of a stored energy in the drive unit and / or the output unit.

Bei einem Betätigungsvorgang der Handwerkzeugmaschine wird üblicherweise eine Antriebseinheit elektrisch angetrieben, um beispielsweise ein Drehmoment auf eine Abtriebseinheit aufzubringen, um mittels dem an der Abtriebseinheit anliegenden Drehmoment ein Schraubmittel wie beispielsweise eine Schraube in ein Werkstück oder eine Mutter auf eine Schraube zu schrauben. Im Falle einer Schraubverbindung soll beispielsweise eine Schraube mit einem vorbestimmten Soll-Drehmoment bzw. Montagedrehmoment in ein Werkstück eingeschraubt werden, um ein zu verbindendes Werkstück optimal zu halten. Beispielsweise kann bei einem zu hohen Montagedrehmoment entweder das Werkstück beschädigt werden, indem beispielsweise die Schraube zu tief in das Werkstück geschraubt wird, oder die Schraube beschädigt werden, indem beispielsweise sich ein Schraubkopf der Schraube von dem Gewindeabschnitt der Schraube ablöst bzw. abschert.In an actuating operation of the power tool, usually a drive unit is electrically driven, for example, to apply torque to an output unit in order to screw a screw means such as a screw into a workpiece or a nut onto a screw by means of the torque applied to the output unit. In the case of a screw connection, for example, a screw with a predetermined setpoint torque or assembly torque is to be screwed into a workpiece in order to optimally hold a workpiece to be connected. For example, if the installation torque is too high, either the workpiece may be damaged by, for example, screwing the screw too deeply into the workpiece, or the screw may be damaged, for example by a screw head of the screw detaching or shearing off the threaded portion of the screw.

Um eine optimale Schraubverbindung zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, die Antriebseinheit derart zu steuern oder zu regeln, dass die Antriebseinheit abgeschaltet wird, sobald ein Soll-Drehmoment bzw. Montagedrehmoment erreicht ist, welcher insbesondere das für die Schraubverbindung vorbestimmte Montagedrehmoment abbilden soll. Hierdurch kann unter anderem elektrische Energie beispielsweise im Akku eingespart werden.In order to achieve an optimum screw connection, it may be expedient to control or regulate the drive unit in such a way that the drive unit is switched off as soon as a setpoint torque or installation torque is reached, which in particular should map the mounting torque predetermined for the screw connection. As a result, among other electrical energy can be saved, for example in the battery.

Eine optimale Energiebilanz der Handwerkzeugmaschine wird erreicht, falls eine Antriebseinheit abgeschaltet wird, bevor das Soll-Drehmoment erreicht ist. Das Soll-Drehmoment wird in einem Anwendungszustand zumindest teilweise mittels einer in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Energie bzw. Trägheit erreicht. Somit kann auf besonders einfache Weise eine Schraubverbindung mit einem optimalen Montagedrehmoment erreicht werden. Dabei kann die Antriebseinheit in einem Anwendungszustand vor Erreichen des Soll-Drehmoments abgeschaltet werden, um eine zur Erreichung des Soll-Drehmoments fehlende Differenz durch eine in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Energie bzw. Restenergie zu erreichen.An optimal energy balance of the power tool is achieved if a drive unit is turned off before the target torque is reached. The desired torque is achieved in an application state at least partially by means of an energy stored in the drive unit and / or the output unit or inertia. Thus, a screw connection with an optimal installation torque can be achieved in a particularly simple manner. In this case, the drive unit can be switched off in an application state before reaching the setpoint torque in order to achieve a difference that is missing in order to reach the setpoint torque by means of energy or residual energy stored in the drive unit and / or the output unit.

Beispielsweise kann mittels einer Energiebetrachtung eines, insbesondere analogen, Schraubvorgangs eine entsprechende fehlende Restenergie, welche erforderlich ist, um das Soll-Drehmoment zu erreichen, durch die Handwerkzeugmaschine berechnet werden. Eine Energiebetrachtung des Schraubvorgangs ergibt somit, dass eine beispielsweise durch Trägheit in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherte Energie in etwa der Restenergie entspricht, welche der Schraubvorgang zum Erreichen des Soll-Drehmoments benötigt, sofern zu einem bestimmten Abschaltzeitpunkt ein Antrieb der Antriebseinheit abgeschaltet wird.For example, by means of an energy consideration of a, in particular analog, screwing operation, a corresponding missing residual energy, which is required in order to achieve the setpoint torque, can be calculated by the handheld power tool. An energy consideration of the screwing operation thus results in that an energy stored for example by inertia in the drive unit and / or the output unit corresponds approximately to the residual energy which the screwdriving operation requires to reach the setpoint torque, provided that a drive of the drive unit is switched off at a specific switch-off time ,

Die erforderliche Rotationsenergie kann mittels der Gleichung E_rot = ½ × J_x × w² berechnet werden. J_x entspricht dem Trägheitsmoment der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit um eine Rotationsachse. W entspricht dabei der Winkelgeschwindigkeit. Die Winkelgeschwindigkeit ist abhängig von einer Leistung bzw. einer Antriebsleistung und einem Antriebsmoment. The required rotational energy can be calculated by the equation E _rot = ½ × J _x × w ² . J _x corresponds to the moment of inertia of the drive unit and / or the output unit about an axis of rotation. W corresponds to the angular velocity. The angular velocity is dependent on a power or a drive power and a drive torque.

Die Restenergie, welche der Schraubvorgang zum Erreichen des Soll- Drehmoments benötigt, kann berechnet werden oder aus empirisch ermittelten Werten herangezogen werden. Die Restenergie entspricht im Wesentlichen einer Reibungsenergie, welche das Schraubmittel beim Einschrauben und/oder Schneiden beispielsweise einer Schraube in ein Werkstück erfährt, wenn ein Antrieb der Antriebseinheit zu einem Abschaltzeitpunkt abgeschaltet wird.The residual energy, which the screwing operation requires to reach the setpoint torque, can be calculated or used from empirically determined values. The residual energy essentially corresponds to a frictional energy which the screw means experiences when screwing in and / or cutting, for example, a screw into a workpiece when a drive of the drive unit is switched off at a switch-off time.

Insbesondere können Schraubverbindungen in zumindest einen weichen oder einen harten Schraubfall unterteilt werden. Ein weicher Schraubfall weist gegenüber einem harten Schraubfall einen weniger starken Anstieg eines Drehmoments auf. Der weiche Schraubfall tritt im Wesentlichen bei einem Einschrauben einer Schraube in beispielsweise ein Werkstück auf. Ein harter Schraubfall tritt im Wesentlichen bei einem Verschrauben beispielsweise einer Mutter mit einer Gewindeschraube auf, welche im Wesentlichen einen abrupten Anstieg des Drehmoments aufweist, um ein Soll-Drehmoment zu erreichen.In particular, screw can be divided into at least one soft or a hard screw. A soft screw case has a less severe increase in torque compared to a hard screw. The soft screwing occurs essentially when screwing a screw in, for example, a workpiece. A hard screwing occurs essentially when screwing, for example, a nut with a threaded screw, which has substantially an abrupt increase of the torque in order to achieve a desired torque.

Somit kann eine prädiktive Abschaltung der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit zu einem errechneten Abschaltzeitpunkt erreicht werden.Thus, a predictive shutdown of the drive unit and / or the output unit can be achieved at a calculated shutdown.

Die Restenergie kann gegenüber der gesamten Anzugsenergie, welche zum Anziehen des Schraubmittels erforderlich ist, ein Verhältnis aufweisen, welches mindestens 2 %, insbesondere mindestens 4 %, vorzugsweise mindestens 6 %, weiter vorzugsweise mindestens 8 %, bevorzugt mindestens 10 %, beträgt. Die Restenergie kann gegenüber der gesamten Anzugsenergie ein Verhältnis aufweisen, welches bis zu 50 %, insbesondere bis zu 40 %, vorzugsweise bis zu 30 %, weiter vorzugsweise bis zu 20 %, bevorzugt bis zu 10 %, beträgt.The residual energy can have a ratio of at least 2%, in particular at least 4%, preferably at least 6%, more preferably at least 8%, preferably at least 10%, relative to the total tightening energy required for tightening the screwing means. The residual energy can have a relation to the total tensile energy, which is up to 50%, in particular up to 40%, preferably up to 30%, more preferably up to 20%, preferably up to 10%.

Unter einer „Antriebseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Antriebsmoment zu erzeugen und zur Weiterleitung an eine Abtriebseinheit insbesondere an ein Einsatzwerkzeug zur Verfügung zu stellen. Vorteilhaft weist die Handwerkzeugmaschine die Antriebseinheit auf. Besonders vorteilhaft weist die Antriebseinheit zumindest einen Elektromotor auf. Die Antriebseinheit kann eine Antriebswelle aufweisen. Die Antriebseinheit kann als ein elektronisch kommutierter oder als ein Bürsten kommutierter Motor ausgebildet sein.In this context, a "drive unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit which is intended to generate at least one drive torque and, in particular, to provide it to an insert tool for transmission to an output unit. Advantageously, the power tool on the drive unit. Particularly advantageously, the drive unit has at least one electric motor. The drive unit may have a drive shaft. The drive unit may be designed as an electronically commutated or commutated as a brush motor.

Vorzugsweise ist die Antriebseinheit dazu vorgesehen, die Abtriebseinheit der Handwerkzeugmaschine anzutreiben und/oder in Bewegung zu versetzen. Die Abtriebseinheit kann zumindest ein Einsatzwerkzeug, beispielsweise einen Bohrer und/oder ein Werkzeugbit und/oder ein Schneidblatt und/oder eine Schleifscheibe und/oder ein Scherblatt oder dergleichen, und/oder zumindest eine Werkzeugaufnahme, beispielsweise ein Spannfutter und/oder eine Sägeblattaufnahme und/oder einen Bithalter oder dergleichen aufweisen. Die Abtriebseinheit kann eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme von zumindest einem Einsatzwerkzeug aufweisen. Die Abtriebseinheit kann eine Abtriebswelle aufweisen.Preferably, the drive unit is provided to drive the output unit of the power tool and / or to set in motion. The output unit may comprise at least one insertion tool, for example a drill and / or a tool bit and / or a cutting blade and / or a grinding wheel and / or a shear blade or the like, and / or at least one tool holder, for example a chuck and / or a saw blade holder and / or or a bit holder or the like. The output unit may have a receiving unit for receiving at least one insert tool. The output unit may have an output shaft.

Das Drehmoment und/oder das Soll-Drehmoment können elektronisch, beispielsweise mittels zumindest einer Sensoreinheit, erfasst werden.The torque and / or the desired torque can be detected electronically, for example by means of at least one sensor unit.

Unter „elektronischer Erfassung“ soll in diesem Zusammenhang eine Erfassung bzw. eine Detektion von zumindest einer Betriebsgröße mittels einer Sensoreinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Betriebsgröße und/oder eine physikalische Eigenschaft aufzunehmen, wobei die Aufnahme aktiv, wie insbesondere durch Erzeugen und Aussenden eines elektrischen Messsignals, und/oder passiv, wie insbesondere durch eine Erfassung von Eigenschaftsänderungen eines Sensorbauteils, stattfinden kann. Unter einem Anwendungszustand soll insbesondere ein Schraubzustand verstanden werden, bei welchem eine Kraft auf ein Schraubmittel aufgebracht wird, um das Schraubmittel anzuziehen.In this context, "electronic detection" is to be understood as a detection or detection of at least one operating variable by means of a sensor unit which is intended to accommodate at least one operating variable and / or one physical characteristic, the recording being active, in particular by generating and transmitting an electrical measurement signal, and / or passive, in particular by detecting changes in the properties of a sensor component, take place. An application state is to be understood in particular as a screwed state in which a force is applied to a screwing means in order to tighten the screwing means.

Die Unteransprüche geben weitere zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.The dependent claims specify further expedient developments of the method according to the invention.

Es kann zweckmäßig sein, dass das Verfahren einen Anlernzustand aufweist, in welchem ein erster Betriebskenngrößenverlauf einer Schraubverbindung zum Ermitteln eines Abschaltzeitpunkts der Antriebseinheit in einem Anwendungszustand ermittelt wird. In einem Anlernzustand kann beispielsweise ein Betriebskenngrößenverlauf der ersten Betriebskenngröße für einen bevorzugten Schraubenfall ermittelt werden. Der Anlernzustand kann dazu vorgesehen sein, zumindest einen Teil eines in dem Anlernzustand ermittelten Betriebskenngrößenverlaufs auf eine weitere Schraubverbindung in einem Anwendungszustand zu übertragen, indem beispielsweise eine Schraube im Anwendungszustand zumindest teilweise analog zu dem im Anlernzustand ermittelten Betriebskenngrößenverlauf eingeschraubt wird. Dabei kann der Betriebskenngrößenverlauf des Anlernzustands bei einem Anwendungszustand in etwa analog wiedergegeben werden. It may be expedient that the method has a learning state in which a first operating characteristic curve of a screw connection for determining a switch-off time of the drive unit in an application state is determined. In a learning state, for example, an operating characteristic curve of the first operating parameter for a preferred screw case can be determined. The learning state can be provided to transfer at least a part of an operating characteristic curve determined in the learning state to a further screw connection in an application state, for example by screwing a screw in the application state at least partially analogously to the operating characteristic curve determined in the learning state. The operating characteristic curve of the Anlernzustands be reproduced in an application state in about analog.

Dadurch kann eine Serienverschraubung ermöglicht werden, bei welcher ein Betriebskenngrößenverlauf aus dem Anlernzustand auf weitere Verschraubungen im Anwendungszustand übertragen wird.As a result, a series screw connection can be made possible in which an operating characteristic curve is transferred from the learning state to further screw connections in the application state.

Der aus dem Anlernzustand ermittelte Betriebskenngrößenverlauf kann dazu vorgesehen sein, in etwa zu bestimmen, wann bzw. zu welchem Abschaltzeitpunkt die Antriebseinheit abzuschalten ist, um das Soll-Drehmoment zu erreichen. Dabei kann ein Abschalt-Wert des Betriebskenngrößenverlaufs, insbesondere ein Abschalt-Drehmoment, ermittelt werden, welcher definiert, wann bzw. zu welchem Abschaltzeitpunkt die Antriebseinheit abzuschalten ist, um das Soll-Drehmoment zu erreichen. Hierdurch kann ein Bediener der Handwerkzeugmaschine beispielsweise bei Schraubverbindungen, welche ähnlich zu den in dem Anlernzustand verwendeten Schraubverbindung gelagert sind, ein gleichbleibendes Soll-Drehmoment bzw. Montagedrehmoment aufbringen. Dadurch kann eine Schraubverbindung auf besonders einfache Weise automatisiert werden.The operating characteristic curve determined from the learning state can be provided to approximately determine when or at which switch-off time the drive unit is to be switched off in order to achieve the setpoint torque. In this case, a switch-off value of the operating characteristic curve, in particular a switch-off torque, can be determined, which defines when or at which switch-off time the drive unit is to be switched off in order to achieve the setpoint torque. As a result, an operator of the power tool, for example, in screw connections which are mounted similar to the screw connection used in the Anlernzustand, apply a constant desired torque or mounting torque. As a result, a screw connection can be automated in a particularly simple manner.

Der in dem Anlernzustand ermittelte Betriebskenngrößenverlauf kann in einer Speichereinheit der Handwerkzeugmaschine gespeichert werden. Es ist denkbar, dass die Speichereinheit außerhalb der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist und beispielsweise in einem externen Gerät angeordnet ist. Das externe Gerät kann beispielsweise mittels einer Funkverbindung mit der Handwerkzeugmaschine verbindbar sein.The operating characteristic curve determined in the learning state can be stored in a memory unit of the handheld power tool. It is conceivable that the storage unit is arranged outside the handheld power tool and is arranged for example in an external device. The external device can be connectable, for example by means of a radio link with the power tool.

Der erste Betriebskenngrößenverlauf kann empirisch durch mehrere Schraubverbindungen ermittelt werden. Der Betriebskenngrößenverlauf kann in der Speichereinheit hinterlegt bzw. bereitgestellt werden, sodass beispielsweise gängige Betriebskenngrößenverläufe bereits in der Handwerkzeugmaschine bzw. der Speichereinheit abgespeichert sind. Dabei kann der Anlernzustand bereits durch einen Speichervorgang zum Speichern des Betriebskenngrößenverlaufs in die Speichereinheit erfolgen.The first operating characteristic curve can be determined empirically by a plurality of screw connections. The operating characteristic curve can be stored or provided in the memory unit, so that, for example, common operating characteristic curves are already stored in the handheld power tool or the memory unit. In this case, the learning state can already be effected by a storage process for storing the operating characteristic curve in the memory unit.

Insbesondere kann der Anlernzustand dazu vorgesehen sein, das Soll-Drehmoment und/oder ein Abschalt-Drehmoment breitzustellen. Dabei kann das Soll-Drehmoment und/oder das Abschalt-Drehmoment bei einem Erzeugen einer Schraubverbindung ermittelt werden oder aufgrund von empirischen Berechnungen bereits in der Handwerkzeugmaschine hinterlegt sein.In particular, the Anlernzustand can be provided to provide the desired torque and / or a turn-off torque. In this case, the setpoint torque and / or the switch-off torque can be determined when generating a screw connection or already be deposited in the handheld power tool based on empirical calculations.

Unter einem „Anlernzustand“ soll ein Zustand verstanden werden, in welchem In die Handwerkzeugmaschine einen Betriebskenngrößenverlauf zumindest einer Betriebskenngröße erfasst, um die Handwerkzeugmaschine, insbesondere die Antriebseinheit, in einem Anwendungszustand in Abhängigkeit des erfassten Betriebskenngrößenverlaufs vor Erreichen eines Soll-Drehmoments abzuschalten. Unter einem „Anwendungszustand“ soll ein Zustand verstanden werden, in welchem die Handwerkzeugmaschine zumindest teilweise in Abhängigkeit des in dem Anlernzustand ermittelten Betriebskenngrößenverlaufs gesteuert und/oder geregelt wird.A "learning state" is to be understood as a state in which the operating machine acquires an operating characteristic curve of at least one operating parameter in order to switch off the handheld power tool, in particular the drive unit, in an application state as a function of the detected operating characteristic curve before a desired torque is reached. An "application state" is to be understood as a state in which the handheld power tool is at least partially controlled and / or regulated as a function of the operating characteristic curve determined in the learning state.

Es ist denkbar, dass das Verfahren einen Anwendungszustand aufweist, in welchem ein zweiter Betriebskenngrößenverlauf einer Schraubverbindung zum Ermitteln des Abschaltzeitpunkts der Antriebseinheit ermittelt wird.It is conceivable that the method has an application state in which a second operating characteristic curve of a screw connection for determining the switch-off time of the drive unit is determined.

Es kann ferner zweckmäßig sein, dass der Abschaltzeitpunkt im Anwendungszustand in Abhängigkeit von dem ersten Betriebskenngrößenverlauf und dem zweiten Betriebskenngrößenverlauf ermittelt wird. Die erste Betriebskenngröße und die zweite Betriebskenngröße können dabei jeweils einen Betriebskenngrößenverlauf bilden. Zweckmäßigerweise kann dabei der zweite Betriebskenngrößenverlauf mit dem ersten Betriebskenngrößenverlauf abgeglichen werden, um in etwa zu bestimmen, zu welchem Abschaltzeitpunkt die Antriebseinheit abgeschaltet werden soll.It may also be expedient that the switch-off point in the application state is determined as a function of the first operating characteristic curve and the second operating characteristic curve. The first operating parameter and the second operating parameter can each form an operating characteristic curve. Expediently, the second operating characteristic curve can be adjusted with the first operating characteristic curve in order to approximately determine at which switch-off time the drive unit is to be switched off.

Es kann weiter zweckmäßig sein, dass der erste und/oder zweite Betriebskenngrößenverlauf jeweils von einer ersten Betriebskenngröße und von einer zweiten Betriebskenngröße gebildet wird.It may also be expedient for the first and / or second operating characteristic curve to be formed in each case by a first operating characteristic and by a second operating characteristic.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die erste Betriebskenngröße aus einer Stromstärke zum Antrieb der Antriebseinheit, einem Drehmoment der Antriebseinheit oder einer Winkelgeschwindigkeit der Antriebseinheit gebildet wird. Es versteht sich, dass die erste Betriebskenngröße auch aus einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden physikalischen Wert gebildet sein kann, welcher beispielsweise auf besonders einfache Weise auf die Stromstärke zum Antrieb der Antriebseinheit, einem Drehmoment der Antriebseinheit und/oder einer Winkelgeschwindigkeit der Antriebseinheit schließen lässt.Furthermore, it may be expedient that the first operating parameter is formed from a current intensity for driving the drive unit, a torque of the drive unit or an angular speed of the drive unit. It is understood that the first operating characteristic can also be formed from another physical value that appears meaningful to a person skilled in the art, which, for example, makes it particularly easy to deduce the current intensity for driving the drive unit, a torque of the drive unit and / or an angular speed of the drive unit ,

Die erste Betriebskenngröße kann mittels einer Sensoreinheit gemessen werden. Beispielsweise kann die Sensoreinheit ein Drehmoment mittels einem Drehmomentsensor oder durch eine Berechnung einer Restenergie der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit erfassen. Beispielsweise kann die Sensoreinheit eine Stromstärke zum Antrieb der Antriebseinheit mittels einem Shunt ermittelt werden, welcher vorzugsweise mit einem Operationsverstärker betrieben werden kann. Beispielsweise kann die Sensoreinheit eine Winkelgeschwindigkeit oder eine Winkelbeschleunigung mittels einem Hall-Sensor, vorzugsweise bei Verwendung eines EC-Antriebseinheit mit einer Kommutierungssteuerung, ermittelt werden.The first operating characteristic can be measured by means of a sensor unit. For example, the sensor unit can detect a torque by means of a torque sensor or by calculating a residual energy of the drive unit and / or the output unit. For example, the sensor unit can be determined a current strength for driving the drive unit by means of a shunt, which can preferably be operated with an operational amplifier. For example, the Sensor unit angular velocity or angular acceleration by means of a Hall sensor, preferably when using an EC drive unit with a Kommutierungssteuerung be determined.

Es kann weiter zweckmäßig sein, dass die zweite Betriebskenngröße aus einem Drehwinkel der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit und/oder aus einer in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Restenergie, insbesondere Trägheit, gebildet wird. Es versteht sich, dass die zweite Betriebskenngröße auch aus einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden physikalischen Wert gebildet sein kann, welcher beispielsweise auf besonders einfache Weise auf den Drehwinkel der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit und/oder auf die in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Restenergie, insbesondere Trägheit, schließen lässt.It may also be expedient that the second operating parameter is formed from a rotational angle of the drive unit and / or the output unit and / or from a residual energy, in particular inertia, stored in the drive unit and / or the output unit. It is understood that the second operating characteristic can also be formed from another physical value that appears appropriate to a person skilled in the art, for example, in a particularly simple manner to the rotation angle of the drive unit and / or the output unit and / or in the drive unit and / or the output unit stored residual energy, in particular inertia close.

Eine Restenergie, welche dazu vorgesehen ist, das Schraubmittel mit einem Soll-Drehmoment zu beaufschlagen, kann sich aus der Differenz eines Soll-Drehmoments und eines Abschalt-Drehmoments bilden.A residual energy, which is intended to apply to the screw means with a desired torque, may be formed from the difference of a desired torque and a turn-off torque.

Mittels einer Messung der ersten und zweiten Betriebskenngröße kann beispielsweise erkannt werden, ob ein weicher oder ein harter Schraubfall vorliegt. Beispielsweise kann mittels des Betriebskenngrößenverlaufs eine Steigung ermittelt werden, mittels derer der vorliegende Schraubfall der Schraubverbindung bestimmt werden kann.By means of a measurement of the first and second operating parameters, it can be detected, for example, whether a soft or a hard screw connection is present. For example, by means of the operating characteristic curve, a slope can be determined by means of which the present screw connection of the screw connection can be determined.

Es kann ferner zweckmäßig sein, dass die Handwerkzeugmaschine eine Bedieneinheit aufweisen, welche dazu vorgesehen ist, den Anlernzustand zu aktivieren. Die Bedieneinheit kann beispielsweise als ein oder zwei Bedienschalter, insbesondere als eine oder zwei Taste/n, ausgebildet sein. Die Bedieneinheit kann die Handwerkzeugmaschine in einem Bedienzustand in einen Anlernzustand versetzen, in welchem ein erster Betriebskenngrößenverlauf der Handwerkzeugmaschine aufgezeichnet wird. Die Bedieneinheit kann die Handwerkzeugmaschine in einem weiteren Bedienzustand in einen Resetzustand versetzen, in welchem beispielsweise ein zuvor gespeicherter erster Betriebskenngrößenverlauf gelöscht oder überschrieben wird. Die Bedieneinheit kann beispielsweise in den Bedienzustand versetzt werden, indem die Bedieneinheit in einer ersten Betätigungsdauer betätigt wird. Die Bedieneinheit kann beispielsweise in den weiteren Bedienzustand versetzt werden, indem die Bedieneinheit in einer zweiten Betätigungsdauer betätigt wird, welche von der ersten Betätigungsdauer abweicht bzw. länger ist.It may also be expedient that the handheld power tool have an operating unit which is provided to activate the learning state. The operating unit can be designed, for example, as one or two operating switches, in particular as one or two keys. The operating unit can put the hand tool in an operating state in an Anlernzustand in which a first operating characteristic curve of the power tool is recorded. The operating unit can put the hand tool in a further operating state in a reset state in which, for example, a previously stored first operating characteristic curve is deleted or overwritten. The operating unit can be put into the operating state, for example, by operating the operating unit in a first operating period. The operating unit can, for example, be put into the further operating state by the operating unit being actuated in a second operating period, which deviates from the first operating time or is longer.

Es kann des Weiteren zweckmäßig sein, dass in einem Schritt ein Abbremsen der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit, insbesondere mittels einer Bremsvorrichtung, erfolgt, um das Soll-Drehmoment zumindest im Wesentlichen nicht zu übersteigen. Dies kann beispielsweise bei harten Schraubfällen erfolgen, bei welchen ein Abschalt-Wert nur schwer ermittelt bzw. vorausgesagt werden kann. Die Antriebseinheit und/oder die Abtriebseinheit kann mit der Bremsvorrichtung abgebremst werden. Denkbare Bremsvorrichtungen können mechanisch, wie beispielsweise mittels einer Klemmwirkung bewegter Teile, oder elektronisch, wie beispielweise mittels eines Bremsstroms, realisiert werden. Um den Soll-Drehmoment nicht zu übersteigen kann ein Bremszeitpunkt gewählt werden, welcher zumindest teilweise von der Restenergie abhängt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Soll-Drehmoment bzw. Montagedrehmoment nicht überschritten wird.It may also be expedient that in one step, the drive unit and / or the output unit is decelerated, in particular by means of a braking device, in order not to exceed the setpoint torque, at least substantially. This can be done, for example, in hard screwdriving, in which a shutdown value is difficult to determine or predict. The drive unit and / or the output unit can be braked with the braking device. Conceivable braking devices can be realized mechanically, for example by means of a clamping action of moving parts, or electronically, for example by means of a braking current. In order not to exceed the desired torque, a braking time can be selected, which depends at least partially on the residual energy. As a result, it can be ensured that a desired torque or installation torque is not exceeded.

Unter „zumindest im Wesentlichen nicht zu übersteigen“ soll insbesondere ein Wert bzw. ein (Soll-)Drehmoment verstanden werden, welcher in etwas bis zu 5%, vorzugsweise bis zu 10%, bevorzugt bis zu 15%, besonders bevorzugt bis zu 20%, überstiegen werden kann.By "at least substantially not to be exceeded" should be understood in particular a value or a (desired) torque, which is in something up to 5%, preferably up to 10%, preferably up to 15%, particularly preferably up to 20% , can be exceeded.

Die Bremsvorrichtung kann dazu vorgesehen sein, die Antriebseinheit und/oder die Abtriebseinheit zu bremsen. Die Bremsvorrichtung kann eine Bewegung der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit verhindern und/oder zumindest vermindern, um die Antriebseinheit und/oder die Abtriebseinheit beispielsweise in einen Stillstand zu versetzen. Dabei kann die Bremsvorrichtung zumindest teilweise oder vollständig die Restenergie vernichten bzw. in Wärme umwandeln, sodass das Soll-Drehmoment zumindest im Wesentlichen nicht überstiegen wird. Um die für die jeweiligen Schraubverbindungen bestimmten Soll-Drehmomente auch bei einer nicht optimal errechneten Restenergie nicht zu überschreiten, kann die Bremsvorrichtung die Antriebseinheit und/oder die Abtriebseinheit aktiv bremsen und somit die Restenergie zumindest stark verringern.The braking device may be provided to brake the drive unit and / or the output unit. The braking device can prevent and / or at least reduce a movement of the drive unit and / or the output unit in order, for example, to bring the drive unit and / or the output unit into a standstill. In this case, the braking device can at least partially or completely destroy the residual energy or convert it into heat, so that the setpoint torque is at least substantially not exceeded. In order not to exceed the target torques determined for the respective screw connections even if the residual energy is not optimally calculated, the braking device can actively brake the drive unit and / or the output unit and thus at least greatly reduce the residual energy.

Die Bremsvorrichtung kann eine Motorbremse bilden, welche dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit beispielsweise mittels eines Kurzschlusses zu bremsen. Beispielsweise kann dies bei elektronisch kommutieren Motoren per Kurzschluss insbesondere von drei Motorphasen mittels zumindest eines Leistungshalbleiters erfolgen.The braking device may form an engine brake, which is intended to brake the drive unit, for example by means of a short circuit. For example, this can be done with electronically commutated motors by short circuit, in particular of three motor phases by means of at least one power semiconductor.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass in einem Schritt das Abschalten und/oder das Abbremsen der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit in Abhängigkeit von einer Art einer Schraubverbindung erfolgt. Dabei können mehrere erste Betriebskenngrößenverläufe in einer Speichereinheit hinterlegt sein. Unter der „Art der Schraubverbindung“ soll insbesondere ein weicher oder ein harter Schraubfall verstanden werden.Furthermore, it may be expedient for the drive unit and / or the output unit to be switched off and / or decelerated as a function of a type of screw connection in one step. In this case, a plurality of first operating characteristic curves can be stored in a memory unit. Under the "type of screw connection" is intended in particular a soft or a hard screwing be understood.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass das Verfahren einen Betätigungszustand aufweist, in welchem ein Betätigungselement zum Steuern oder Regeln der Antriebseinheit betätigt wird, in welchem die Antriebseinheit derart gesteuert oder geregelt wird, dass die Antriebseinheit in zumindest einem Betätigungszustand des Betätigungselements ausgeschaltet wird. Beispielsweise kann die Antriebseinheit in einem Betätigungszustand des Betätigungselements und nach Überschreiten des Abschaltzeitpunkts und/oder vor Erreichen des Soll-Drehmoments ausgeschaltet bzw. deaktiviert werden.Furthermore, it may be expedient that the method has an actuation state in which an actuating element for controlling or regulating the drive unit is actuated, in which the drive unit is controlled or regulated such that the drive unit is switched off in at least one actuation state of the actuation element. For example, the drive unit can be switched off or deactivated in an actuation state of the actuation element and after the deactivation time point has been exceeded and / or before the setpoint torque has been reached.

Das Betätigungselement kann dazu vorgesehen sein, in einem nicht betätigten Zustand die Bremsvorrichtung zum Bremsen der Antriebseinheit elektrisch, wie beispielsweise mittels der Elektronikeinheit, oder mechanisch, wie beispielsweise mittels einer mit dem Betätigungselement gekoppelten Bremsvorrichtung, zu betätigen. Das Betätigungselement kann einen Ein-/Aus-Schalter zum Ein-/AusSchalten der Antriebseinheit direkt oder indirekt betätigen. Dadurch kann das Soll-Drehmoment auf besonders einfache Weise erreicht werden.The actuating element can be provided to actuate the braking device for braking the drive unit electrically, for example by means of the electronics unit, or mechanically, for example by means of a braking device coupled to the actuating element, in a non-actuated state. The actuator can directly or indirectly actuate an on / off switch for switching the drive unit on / off. Thereby, the target torque can be achieved in a particularly simple manner.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die erste und/oder zweite Betriebskenngröße der Antriebseinheit in einem Betätigungszustand des Betätigungselements mittels einem/dem Betätigungselement steuer- oder regelbar ist. Die erste und/oder zweite Betriebskenngröße der Antriebseinheit kann mittels dem Betätigungselement, insbesondere mittels einer Betätigungskraft des Betätigungselements, steuer- oder regelbar sein. Dadurch kann ein Benutzer auch während des Anwendungszustands eine Kontrolle über die Handwerkzeugmaschine beibehalten.Furthermore, it may be expedient that the first and / or second operating characteristic of the drive unit can be controlled or regulated in an actuation state of the actuation element by means of an actuation element. The first and / or second operating characteristic of the drive unit can be controlled or regulated by means of the actuating element, in particular by means of an actuating force of the actuating element. This allows a user to maintain control of the power tool even during the application state.

Es kann ferner zweckmäßig sein, dass einen Abschalt-Drehmoment, welches gegenüber dem Soll-Drehmoment um mindestens 5%, insbesondere 10%, vorzugsweise 15%, bevorzugt 20%, besonders bevorzugt 25% und/oder um bis zu 50%, insbesondere 45%, vorzugsweise 40%, bevorzugt 35%, besonders bevorzugt 30%, kleiner ist. Dadurch kann ein Energieverbrauch der Handwerkzeugmaschine optimiert werden.It may also be expedient that a turn-off torque, which compared to the desired torque by at least 5%, in particular 10%, preferably 15%, preferably 20%, more preferably 25% and / or up to 50%, in particular 45 %, preferably 40%, preferably 35%, particularly preferably 30%, is smaller. Thereby, an energy consumption of the power tool can be optimized.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohrschrauber, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierdurch kann ein Bediener das Verfahren auf besonders einfache Weise mittels einer Handwerkzeugmaschine durchführen.The invention further relates to a hand tool, in particular drill, for carrying out the method according to the invention. This allows an operator to perform the method in a particularly simple manner by means of a hand tool.

Die Handwerkzeugmaschine, insbesondere der Bohrschrauber, weist eine Antriebseinheit zur Übertragung einer Bewegung auf eine Abtriebseinheit, insbesondere eine Abtriebswelle der Abtriebseinheit auf. Die Handwerkzeugmaschine kann ferner eine, insbesondere mechanische, Kupplungseinheit zum Kuppeln der Antriebseinheit mit der Abtriebseinheit aufweisen.The hand tool, in particular the drill, has a drive unit for transmitting a movement to an output unit, in particular an output shaft of the output unit. The hand tool machine may further comprise a, in particular mechanical, coupling unit for coupling the drive unit to the output unit.

Die Handwerkzeugmaschine kann die erste Betriebskenngröße mittels einem Beschleunigungssensor und/oder mittels einer Stromstärke der Antriebseinheit erfassen.The handheld power tool can detect the first operating characteristic by means of an acceleration sensor and / or by means of a current strength of the drive unit.

Es kann zweckmäßig sein, dass die Handwerkzeugmaschine, insbesondere die Antriebseinheit, einen EC-Motor aufweist. Dadurch können Bauteile, welche zum Betreiben eines EC-Motors erforderlich sind, auch zum Abschalten der Antriebseinheit vor Erreichen eines Soll-Drehmoments verwendet werden.It may be expedient that the hand tool machine, in particular the drive unit, has an EC motor. As a result, components which are required for operating an EC motor can also be used to switch off the drive unit before a setpoint torque is reached.

Die Handwerkzeugmaschine kann eine Elektronikeinheit aufweisen, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit derart zu regeln, dass ein Soll-Drehmoment erreicht wird. Die Elektronikeinheit kann dazu vorgesehen sein, in Abhängigkeit des Betriebskenngrößenverlaufs des Anlernzustands den Abschaltzeitpunkt bzw. einen Abschalt-Wert in einem Anwendungszustand zu berechnen. Hierzu kann die Elektronikeinheit eine Recheneinheit, insbesondere einen Mikrocontroller, aufweisen. Der Mikrocontroller kann dazu vorgesehen sein, das Drehmoment und/oder den Drehwinkel oder Signale dieser Größen auszulesen oder zu erfassten.The hand tool machine may have an electronic unit, which is provided in particular for regulating the drive unit such that a setpoint torque is achieved. The electronic unit can be provided to calculate the switch-off time or a switch-off value in an application state as a function of the operating characteristic curve profile of the learning state. For this purpose, the electronic unit may have a computing unit, in particular a microcontroller. The microcontroller can be provided to read out or detect the torque and / or the angle of rotation or signals of these variables.

Der Abschaltzeitpunkt bzw. der Abschalt-Wert kann beispielsweise mittels einem Mikrocontroller in Echtzeit ermittelt bzw. berechnet werden. Dabei kann eine Abweichung, insbesondere eine Steigung, des ersten Betriebskenngrößenverlaufs gegenüber dem zweiten Betriebskenngrößenverlauf ermittelt werden, um den Abschaltzeitpunkt bzw. den Abschalt-Wert zu definieren. Bei einer Abweichung der Betriebskenngrößenverläufe kann eine Restenergie höher oder niedriger als zum einem Abschaltzeitpunkt in einem Lernzustand, sodass beispielswiese der Abschaltzeitpunkt im zweiten Betriebskenngrößenverlauf früher oder später erfolgen kann.The switch-off time or the switch-off value can be determined or calculated in real time, for example, by means of a microcontroller. In this case, a deviation, in particular a slope, of the first operating characteristic curve relative to the second operating characteristic curve can be determined in order to define the switch-off time or the switch-off value. If the operating characteristic curves deviate, a residual energy may be higher or lower than at a switch-off time in a learning state, so that, for example, the switch-off time in the second operating characteristic curve may be earlier or later.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Hierbei zeigt:

• 1 eine Ansicht auf eine exemplarische Handwerkzeugmaschine,
• 2 ein Ablaufdiagramm,
• 3a, 3b jeweils drei Drehmoment-Drehwinkel-Verläufe,
• 4a, 4b jeweils ein Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf.

Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. Hereby shows:

• 1 a view of an exemplary hand tool machine,
• 2 a flow chart,
• 3a . 3b three torque-angle profiles,
• 4a . 4b each a torque angle of rotation curve.

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the following figures, the same components are provided with the same reference numerals.

Die Figuren beziehen sich jeweils auf eine Handwerkzeugmaschine 101 mit einer Aufnahmeeinheit 103 zur Aufnahme von Zubehörwerkzeugen (nicht gezeigt) wie beispielsweise Schrauberbits zum Drehen von Schrauben oder Bohrer zum Bohren von Löchern in ein Werkstück. Die Aufnahmeeinheit 103 weist eine einem Fachmann bekannte Klemmvorrichtung 105 auf, welche dazu vorgesehen ist, ein Zubehörwerkzeug in oder an der Handwerkzeugmaschine 101 zu halten.The figures each relate to a hand tool 101 with a recording unit 103 for receiving accessory tools (not shown) such as screwdriver bits for turning screws or drills for drilling holes in a workpiece. The recording unit 103 has a clamping device known to a person skilled in the art 105 which is intended to an accessory tool in or on the power tool 101 to keep.

Bei der Handwerkzeugmaschine 101 handelt es sich insbesondere um einen einen als Bohrschrauber ausgebildeten Akkuschrauber. Prinzipiell kann die Handwerkzeugmaschine auch als ein Drehschlagschrauber ausgebildet sein.In the hand tool machine 101 it is in particular a trained as a drill screwdriver. In principle, the hand tool can also be designed as a rotary impact wrench.

1 zeigt die Handwerkzeugmaschine 101 mit einer Antriebseinheit 13, insbesondere einer Antriebswelle (nicht gezeigt), zur Übertragung einer Bewegung auf eine Abtriebseinheit 14, insbesondere eine Abtriebswelle (nicht gezeigt) der Abtriebseinheit 14. Die Antriebseinheit 13 ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Bewegung der Antriebseinheit 13 auf ein Einsatzwerkzeug (nicht gezeigt) zu übertragen. Die Antriebseinheit 13 weist einen als elektronisch kommutierten Gleichstrommotor ausgebildeten Elektromotor 13 auf. Die Abtriebseinheit 14 umfasst die Aufnahmeeinheit 103 und die Klemmvorrichtung 105. 1 shows the hand tool 101 with a drive unit 13 , in particular a drive shaft (not shown), for transmitting a movement to an output unit 14 , In particular, an output shaft (not shown) of the output unit 14 , The drive unit 13 is particularly intended to a movement of the drive unit 13 to transfer to an insert tool (not shown). The drive unit 13 has an electric motor designed as an electronically commutated DC motor 13 on. The output unit 14 includes the receiving unit 103 and the clamping device 105 ,

Die Handwerkzeugmaschine 101 weist ein zumindest teilweise als Handgriffgehäuse 15 ausgebildetes Maschinengehäuse auf, welches ein Außengehäuse 17 der Handwerkzeugmaschine 101 bildet. Das Handgriffgehäuse 15 ist dazu vorgesehen, von einer Hand eines Bedieners der Handwerkzeugmaschine 101 umgriffen zu werden.The hand tool machine 101 has at least partially as a handle housing 15 trained machine housing, which an outer housing 17 the hand tool machine 101 forms. The handle housing 15 is intended by a hand of an operator of the power tool 101 to be embraced.

Die Handwerkzeugmaschine 101 weist ferner eine Schnittstelleneinheit 19 mit einer Halteeinheit 21 auf, welche mit einer Akkueinheit 23 lösbar befestigbar ist. Die Halteeinheit 21 ist dazu vorgesehen, die Akkueinheit 23 in einem mit der Handwerkzeugmaschine 101 verbundenen Befestigungszustand zu halten. Das Maschinengehäuse 15 weist weiter ein einen Ein-/Aus-Schalter betätigbares Betätigungselement 25 zum Ein- und Ausschalten der Antriebseinheit 13 und eine vorzugsweise als Planetengetriebe ausgebildete Getriebeeinheit nicht gezeigt auf. Die Getriebeeinheit umfasst zumindest zwei beispielsweise mittels einer Schalttaste 29 schaltbare Gänge.The hand tool machine 101 also has an interface unit 19 with a holding unit 21 on which with a battery unit 23 is releasably attachable. The holding unit 21 is intended for the battery unit 23 in one with the hand tool 101 to keep connected attachment state. The machine housing 15 further includes an actuatable on / off switch actuator 25 for switching the drive unit on and off 13 and a preferably designed as a planetary gear unit gear unit not shown. The transmission unit comprises at least two, for example by means of a switch button 29 switchable gears.

Das Maschinengehäuse 15 umfasst ferner eine Halteeinheit 21, welche zumindest abschnittweise ein Außengehäuse 17 bildet. Das Maschinengehäuse 15 ist im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet. Das Maschinengehäuse 15 ist aus einer Schalenbauweise gebildet. Die Halteeinheit 21 begrenzt die Handwerkzeugmaschine 101 von einer von dem der Antriebseinheit 13 abgewandten Seites des Handgriffgehäuses. Die Halteeinheit 21 ist aus Metall gebildet. Die Halteeinheit 21 ist als eine Halteklammer 21 ausgebildet.The machine housing 15 further comprises a holding unit 21 which at least in sections an outer housing 17 forms. The machine housing 15 is essentially made of plastic. The machine housing 15 is made of a shell construction. The holding unit 21 limits the hand tool 101 from one of the drive unit 13 opposite side of the handle housing. The holding unit 21 is made of metal. The holding unit 21 is as a retaining clip 21 educated.

Die Akkueinheit 23 ist in einem Befestigungszustand mit der Handwerkzeugmaschine 101 verbunden, sodass ein elektrischer Kontakt der Akkueinheit 23 mit der Antriebseinheit 13 der Handwerkzeugmaschine 101 besteht, wobei die Akkueinheit 23 mit der Schnittstelleneinheit 19 verbunden ist. Die Akkueinheit 23 versorgt die Handwerkzeugmaschine 101 mit elektrischer Energie. Der Akkupack 23, die Antriebseinheit 13, der Ein-/Aus-Schalter, Betätigungselement 25 und die Elektronikeinheit 37 sind mittels Leitungen 43 elektrisch verbunden.The battery unit 23 is in a state of attachment with the power tool 101 connected, so that an electrical contact of the battery unit 23 with the drive unit 13 the hand tool machine 101 exists, with the battery unit 23 with the interface unit 19 connected is. The battery unit 23 supplies the hand tool 101 with electrical energy. The battery pack 23 , the drive unit 13 , the on / off switch, actuator 25 and the electronics unit 37 are by means of cables 43 electrically connected.

Die Handwerkzeugmaschine 101 weist eine Elektronikeinheit 37 auf, welche dazu eingerichtet ist, die Antriebseinheit 13 zu steuern oder zu regeln. Die Elektronikeinheit 37 ist dazu vorgesehen, eine einen Drehmoment bildende erste Betriebskenngröße M der Antriebseinheit 13 und eine einen Drehwinkel bildende zweite Betriebskenngröße φ der Antriebseinheit 13 zu erfassen.The hand tool machine 101 has an electronics unit 37 which is adapted to the drive unit 13 to control or regulate. The electronics unit 37 is intended to be a torque-forming first operating characteristic M the drive unit 13 and a rotational operating second operating characteristic φ the drive unit 13 capture.

Bei einer Betätigung des Betätigungselement 25 wird die Antriebseinheit 13 in einen Betätigungszustand versetzt und elektrisch angetrieben, um das Drehmoment M auf eine Abtriebseinheit 14 aufzubringen und um mittels dem an der Abtriebseinheit 14 anliegenden Drehmoment M ein Schraubmittel wie beispielsweise eine Schraube in ein Werkstück oder eine Mutter auf eine Schraube zu schrauben. Dabei soll das Schraubmittel mit einem vorbestimmten Soll-Drehmoment (bzw. Montagedrehmoment) M_soll verbunden werden. Um eine optimale Schraubverbindung zu erreichen, wird die Antriebseinheit 13 derart geregelt, dass die Antriebseinheit 13 abgeschaltet wird, sobald ein Soll-Wert der ersten Betriebskenngröße M_soll erreicht ist, welche insbesondere das vorbestimmte Soll-Drehmoment abbildet.Upon actuation of the actuating element 25 becomes the drive unit 13 put into an operating state and electrically driven to the torque M on an output unit 14 apply and by means of the at the output unit 14 applied torque M to screw a screw such as a screw in a workpiece or a nut on a screw. In this case, the screw means with a predetermined target torque (or mounting torque) M _shall get connected. In order to achieve an optimal screw connection, the drive unit 13 so regulated that the drive unit 13 is switched off as soon as a desired value of the first operating characteristic M _shall is reached, which in particular maps the predetermined target torque.

Eine optimale Energiebilanz wird erreicht, falls eine Antriebseinheit 13 abgeschaltet wird, bevor das Soll-Drehmoment M_soll erreicht ist. Das Soll-Drehmoment M_soll wird mittels einer in der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 gespeicherten Energie bzw. Trägheit erreicht. Dabei wird die Antriebseinheit 13 bei einem Abschalt-Drehmoment M_Abs abgeschaltet und eine zur Erreichung des Soll-Drehmoments M_soll fehlende Differenz wird durch eine in der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 gespeicherten Energie bzw. Restenergie erreicht. Die entsprechende fehlende Restenergie wird mittels einer Recheneinheit, insbesondere durch eine Energiebetrachtung des Schraubvorgangs, errechnet.An optimal energy balance is achieved if a drive unit 13 is switched off before the setpoint torque M _shall is reached. The target torque M _shall is by means of a in the drive unit 13 and / or the output unit 14 stored energy or inertia achieved. In this case, the drive unit 13 at a turn-off torque M _Abs switched off and one to achieve the desired torque M _shall missing difference is caused by a in the drive unit 13 and / or the output unit 14 stored energy or residual energy reached. The corresponding missing residual energy is calculated by means of a computing unit, in particular by an energy consideration of the screwing operation.

Die Handwerkzeugmaschine ist dazu vorgesehen ein Verfahren zum Anziehen einer Schraubverbindung mittels einer Antriebseinheit 13 zur Übertragung einer Bewegung auf eine Abtriebseinheit 14 die Handwerkzeugmaschine aufweisend zumindest die folgenden Schritte durchzuführen.The hand tool is provided for a method for tightening a screw connection by means of a drive unit 13 for transmitting a movement to an output unit 14 the hand tool having at least the following steps.

In einem Schritt 199 wird das Verfahren zum Anziehen einer Schraubverbindung aktiviert.In one step 199 the method for tightening a screw connection is activated.

In einem ersten Schritt 201 wird in einem Anlernzustand das als Betätigungsschalter ausgebildete Betätigungselement 25 zum Betätigen des Ein-/Aus-Schalters (nicht gezeigt) betätigt, um die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 der Handwerkzeugmaschine in eine Drehbewegung zu versetzen. Dabei wird ein Schraubmittel einer Schraubverbindung derart verschraubt, dass die Schraubverbindung ein Soll-Drehmoment M_soll erreicht. Dabei wird ein erster Betriebskenngrößenverlauf M-φ1 der Schraubverbindung erfasst und in einer Speichereinheit der Elektronikeinheit 13 gespeichert. Der erste Betriebskenngrößenverlauf M-φ1 ist dabei aus Werten der ersten Betriebskenngröße M und Werten einer zweiten Betriebskenngröße φ gebildet. Die erste Betriebskenngröße ist aus einem Drehmoment M und die zweite Betriebskenngröße ist aus einem Drehwinkel φ gebildet. Diese beiden Betriebskenngrößen bilden einen ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1, welcher beispielsweise in 3a, 3b dargestellt ist.In a first step 201 is in a Anlernzustand designed as an operating switch actuator 25 for actuating the on / off switch (not shown) actuated to the drive unit 13 and / or the output unit 14 to put the hand tool in a rotary motion. In this case, a screw means of a screw connection is screwed such that the screw connection a desired torque M _shall reached. This is a first operating characteristic curve M-φ1 the screw is detected and in a memory unit of the electronic unit 13 saved. The first operating characteristic curve M-φ1 is from values of the first operating parameter M and values of a second operating parameter φ. The first operating parameter is a torque M and the second operating characteristic is from a rotation angle φ educated. These two operating parameters form a first torque-angle curve M-φ1 , which for example in 3a . 3b is shown.

In dem Anlernzustand wird das Soll-Drehmoment M_soll bereitgestellt.In the learning state, the target torque M _shall provided.

Anhand des ersten Betriebskenngrößenverlaufs M-φ1 kann auf eine Art der Schraubverbindung geschlossen werden, indem beispielsweise bestimmbar ist, ob ein weicher oder ein harter Schraubfall vorliegt (3a, 3b). Beispielsweise kann mittels des Betriebskenngrößenverlaufs eine Steigung ermittelt werden, mittels derer vorliegende Schraubfall der Schraubverbindung bestimmt werden kann.Based on the first operating characteristic curve M-φ1 can be closed on a type of screw, for example, by determining whether a soft or a hard screw is present ( 3a . 3b) , For example, by means of the operating characteristic curve, a slope can be determined by means of which the present screw connection of the screw connection can be determined.

Im Wesentlichen können zwei Arten von Schraubverbindungen 301, 401 unterschieden werden, nämlich eine Schraubverbindung 301 bei welcher eine Mutter in ein vorgeschnittenes Gewinde geschraubt werden soll (3a) oder eine Schraubverbindung 401 bei welcher eine Schraube in ein Werkstück geschraubt werden soll (3b).In essence, two types of screw connections 301 . 401 be distinguished, namely a screw 301 in which a nut is to be screwed into a pre-cut thread ( 3a) or a screw connection 401 in which a screw is to be screwed into a workpiece ( 3b) ,

In 3a bleibt ein Drehmoment M über den Drehwinkel φ im Wesentlichen konstant und steigt dann mit einer großen Steigung an. Dabei werden zwei Schraubfälle unterschieden, nämlich ein harter Schraubfall 303 und ein weicher Schraubfall 305. Die Steigung des Drehmoments M über den Drehwinkel φ ist bei einem harten Schraubfall gegenüber einem weichen Schraubfall höher. Zu sehen ist ein harter Schraubfall, ein weicher Schraubfall und ein Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf in einem Versuch.In 3a remains a torque M over the rotation angle φ essentially constant and then increases with a large slope. Two different types of screwdriving are distinguished, namely a hard screwdriving case 303 and a soft screwdriver 305 , The slope of the torque M over the rotation angle φ is higher with a hard screwdriving case compared to a soft screwdriving case. You can see a hard screwdriving case, a soft screwdriving case and a torque-rotation angle course in a trial.

In 3b bleibt ein Drehmoment M1 über den Drehwinkel φ1 im Wesentlichen konstant oder steigt unregelmäßig mit einer geringen Steigung an. Vor Erreichen des Montagedrehmoments M_soll erhöht sich die Steigung gegenüber der anfänglichen Steigung. Dabei werden zwei Schraubfälle unterschieden, nämlich ein harter Schraubfall 403 und ein weicher Schraubfall 405. Die Steigung des Drehmoments M1 über den Drehwinkel φ1 ist bei einem harten Schraubfall gegenüber einem weichen Schraubfall zumindest abschnittweise höher. Zu sehen ist ein harter Schraubfall, ein weicher Schraubfall und ein Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 in einem Versuch.In 3b remains a torque M1 over the rotation angle φ1 essentially constant or increasing irregularly with a small slope. Before reaching the mounting torque M _shall the slope increases relative to the initial slope. Two different types of screwdriving are distinguished, namely a hard screwdriving case 403 and a soft screwdriver 405 , The slope of the torque M1 over the rotation angle φ1 is at least partially higher in a hard screw against a soft screw. You can see a hard screw case, a soft screw case and a torque-angle curve M-φ1 in a try.

Beispielsweise kann eine Steigung des zweiten Drehmoment-Drehwinkel-Verlaufs M-φ2 ermittelt werden, um eine Art der Schraubverbindung bestimmen zu können, dabei kann insbesondere ein Schraubverbindung mittels einer Mutter betrachtet werden, indem ein definierter bzw. messbarer Drehmomentanstieg über einen weiten Drehwinkelbereich nicht überschritten wird und anschließend abrupt ansteigt (3a). In einigen Fällen kann ein definierter bzw. messbarer Drehmomentanstieg als 0,1 Nm definiert werden, sodass das Drehmoment M über einen weiten Drehwinkel φ nicht, mehr als etwa 0,1 Nm ansteigt, um dann ab einem gewissen Drehwinkel φ rapide anzusteigen. Der messbare Drehmomentanstieg ist dabei abhängig von einem Gang der Handwerkzeugmaschine und insbesondere Auflösung und Genauigkeit der Drehmomenterfassung.For example, a slope of the second torque-rotational angle curve M-φ2 can be determined in order to be able to determine a type of screw connection, in particular a screw connection by means of a nut can be considered by not exceeding a defined or measurable torque increase over a wide range of rotation angles and then increases abruptly ( 3a) , In some cases, a defined or measurable torque increase can be defined as 0.1 Nm, so the torque M over a wide angle of rotation φ not, more than about 0.1 Nm increases, and then from a certain angle of rotation φ to increase rapidly. The measurable torque increase is dependent on a gear of the power tool and in particular resolution and accuracy of the torque detection.

Alternativ kann der erste ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 bereits in einer Speichereinheit der Elektronikeinheit hinterlegt sein, sodass auf einen Anlernzustand in einem ersten Schritt verzichtet werden kann. Vielmehr kann der Anlernvorgang durch eine Abspeicherung von zweckmäßigen Drehmoment-Drehwinkel-Verläufen M-φ1 erfolgen. Dabei können mehrere erste Drehmoment-Drehwinkel-Verläufe M-φ1 in einer Speichereinheit der Elektronikeinheit 37 hinterlegt sein.Alternatively, the first first torque angle of rotation curve M-φ1 already stored in a memory unit of the electronic unit, so that can be dispensed with a Anlernzustand in a first step. Rather, the learning process by storing appropriate torque-rotation angle courses M-φ1 respectively. In this case, a plurality of first torque-rotation angle profiles M-φ1 in a memory unit of the electronic unit 37 be deposited.

Die Handwerkzeugmaschine weist eine als Bedienschalter ausgebildete Bedieneinheit 117 auf, welche dazu vorgesehen ist, in einem Bedienzustand den Anlernzustand zu aktivieren, um beispielsweise den ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 zu erfassen. Die Bedieneinheit 117 kann in einem weiteren Bedienzustand in einen Resetzustand versetzen, in welchem beispielsweise der erste Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 gelöscht oder überschrieben wird.The hand tool has a control unit designed as a control unit 117 on, which is intended to activate the Anlernzustand in an operating state, for example, the first torque angle of rotation curve M-φ1 capture. The operating unit 117 can set in a further operating state in a reset state, in which, for example, the first torque angle of rotation curve M-φ1 deleted or overwritten.

In einem weiteren Schritt 202 kann das Betätigungselement 25 nicht weiter betätigt werden, sodass das Betätigungselement 25 wieder in einen nicht betätigten Ausgangszustand versetzt wird.In a further step 202 can the actuator 25 not be operated further, so that the actuating element 25 is returned to a non-actuated initial state.

In einem weiteren Schritt 203 wird der erste Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 aus dem ersten Schritt auf zumindest eine weitere Schraubverbindung angewandt, sodass das Betätigungselement 25 betätigt wird, um den Ein-/Aus-Schalter zu betätigen und ein Drehmoment M2 auf die Schraubverbindung aufzubringen. Dabei wird ein zweiter Betriebskenngrößenverlauf erfasst, welcher einen zweiten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ2 bildet.In a further step 203 becomes the first torque-angle curve M-φ1 applied from the first step to at least one further screw, so that the actuating element 25 is pressed to actuate the on / off switch and a torque M2 to apply to the screw. In this case, a second operating characteristic curve is detected, which a second torque-rotation angle course M-φ2 forms.

In einem weiteren Schritt 205 wird der zweite Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ2 gegenüber dem ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 abgeglichen, sodass bei einem in etwa analogen Verlauf des zweiten Drehmoment-Drehwinkel-Verlaufs M-φ2 gegenüber dem ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 ein Abschaltzeitpunkt tB bestimmt werden kann, zu welchem die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 abgeschaltet wird, um das Montagedrehmoment M_soll zu erreichen. Dabei wird zum Abschaltzeitpunkt tB in Abhängigkeit von dem ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 eine Restenergie berechnet, welche die Schraubverbindung benötigt, um das Montagedrehmoment M_soll zu erreichen. Die Restenergie entspricht dabei einer Bremsenergie der Schraubverbindung, welche das Schraubmittel nach Abschalten der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 erfährt.In a further step 205 becomes the second torque-rotation angle course M-φ2 compared to the first torque angle of rotation profile M-φ1 adjusted, so that in an approximately analogue course of the second torque-rotation angle curve M-φ2 compared to the first torque angle of rotation profile M-φ1 a shutdown time tB may be determined, to which the drive unit 13 and / or the output unit 14 is switched off to the mounting torque M _shall to reach. In this case, at the switch-off time tB as a function of the first torque-rotation angle curve M-φ1 Calculates a residual energy, which requires the screw connection to the mounting torque M _shall to reach. The residual energy corresponds to a braking energy of the screw, which the screw means after switching off the drive unit 13 and / or the output unit 14 experiences.

In dem dritten Schritt 205 kann die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 mittels einer beispielsweise einen Bremsstrom erzeigenden Bremsvorrichtung (nicht gezeigt) abgebremst werden, falls das Montagedrehmoment M_soll überschritten wird oder abzusehen ist, dass das Montagedrehmoment M_soll aufgrund einer hohen Restenergie überschritten wird. Die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 wird in einem Betätigungszustand des Betätigungselements 25, beispielsweise bei Überschreiten des Montagedrehmoments M_soll , aktiv abgebremst. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Montagedrehmoment M_soll nicht überschritten wird.In the third step 205 can the drive unit 13 and / or the output unit 14 be braked by means of, for example, a braking current indicating brake device (not shown), if the mounting torque M _shall is exceeded or is foreseeable that the mounting torque M _shall is exceeded due to a high residual energy. The drive unit 13 and / or the output unit 14 is in an operating state of the actuating element 25 , For example, when exceeding the mounting torque M _shall , actively braked. This can ensure that a mounting torque M _shall is not exceeded.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass in einem Schritt das Abschalten und/oder das Abbremsen der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 in Abhängigkeit von einer Art einer Schraubverbindung erfolgt.Furthermore, it may be expedient for the drive unit to be switched off and / or decelerated in one step 13 and / or the output unit 14 depending on a type of screw connection.

In einem weiteren Schritt 207 kann das Betätigungselement 25 nicht weiter betätigt werden, sodass das Betätigungselement 25 wieder in einen nicht betätigten Ausgangszustand versetzt wird.In a further step 207 can the actuator 25 not be operated further, so that the actuating element 25 is returned to a non-actuated initial state.

In einem weiteren Schritt 209 kann geprüft werden, ob die Bedieneinheit 117 derart betätigt ist, dass der erfasste erste Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 gelöscht oder überschrieben oder deaktiviert wird, um beispielsweise in einem weiteren Schritt 209 den erfasste erste Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ1 zu löschen.In a further step 209 can be checked if the control unit 117 is actuated such that the detected first torque angle of rotation curve M-φ1 deleted or overwritten or deactivated, for example, in a further step 209 the detected first torque angle of rotation curve M-φ1 to delete.

In einem weiteren Schritt 213 kann das Schraubverfahren beendet werden.In a further step 213 the screwing process can be ended.

In 4a und 4b ist bei unterschiedlichen Drehzahlen n1, n2 der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 jeweils ein optimaler Abschaltzeitpunkt tB gezeigt, zu welchem die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 rechtzeitig abgeschaltet werden, indem Restenergie in der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 ausreichend sind, um das Soll-Drehmoment M_soll zu erreichen. Auch sind in gestrichelten Linien Drehmoment-Drehwinkel-Verläufe M-φZ dargestellt, welche zu spät bzw. zu einem Abschaltzeitpunkt tBz abgeschaltet wurden und somit das Soll-Drehmoment M_soll übersteigen. Beispielsweise kann die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 bei einer niedrigen Drehzahl n1 (4a) später abgeschaltet werden, um das Soll-Drehmoment M_soll zu erreichen, als bei einer hohen Drehzahl n2 (4b) der Antriebseinheit 13 und /oder der Abtriebseinheit 14. Der Abschaltzeitpunkt tB kann von einem Mikrocontroller berechnet werden, indem der Mikrocontroller eine Abweichung des zweiten Drehmoment-Drehzahl-Verlaufs M-φ2 gegenüber dem ersten Drehmoment-Drehzahl-Verlauf M-φ1 berechnet. Die Abweichung kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl n der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 berechnet werden, indem beispielsweise bei einer höheren Drehzahl n nach einem eine höhere Restenergie in der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 gespeichert ist. Der Mikrocontroller ist dazu vorgesehen, den Abschaltzeitpunkt tB in Echtzeit zu bestimmen.In 4a and 4b is at different speeds n1 . n2 the drive unit 13 and / or the output unit 14 in each case an optimal switch-off time tB shown to which the drive unit 13 and / or the output unit 14 Shut down in time by removing residual energy in the drive unit 13 and / or the output unit 14 are sufficient to the target torque M _shall to reach. Also in dashed lines are torque-angle curves M-φZ shown, which were turned off too late or at a shutdown time tBz and thus the target torque M _shall exceed. For example, the drive unit 13 and / or the output unit 14 at a low speed n1 ( 4a) be turned off later to the target torque M _shall to reach, as at a high speed n2 ( 4b) the drive unit 13 and / or the output unit 14 , The shutdown time tB can be calculated by a microcontroller by the microcontroller a deviation of the second torque-speed curve M-φ2 compared to the first torque-speed curve M-φ1 calculated. The deviation may, for example, in dependence on the rotational speed n of the drive unit 13 and / or the output unit 14 calculated, for example, at a higher speed n after a higher residual energy in the drive unit 13 and / or the output unit 14 is stored. The microcontroller is intended to be the shutdown time tB in real time.

Der Abschaltzeitpunkt tB kann durch Berechnung eines Abschalt-Drehmoments M_Abs und/oder eines Abschalt-Drehwinkels φ_Abschalt und/oder der Drehzahl n_Abs der Antriebseinheit 13, insbesondere in Abhängigkeit des ersten Drehmoment-Drehwinkel-Verlaufs M-φ1 berechnet werden.The shutdown time tB can by calculating a turn-off torque M _Abs and / or a turn-off angle of rotation φ _shutdown and / or the speed n _Abs the drive unit 13 , in particular as a function of the first torque angle of rotation profile M-φ1 be calculated.

Die zwei Drehmoment-Drehzahl-Verläufe M-φ1, M-φ2 sind jeweils in zwei Verläufe unterteilt, nämlich einen ersten Verlauf, welcher bei einem Eindrehen der Schraubverbindung beginnt und zum Abschaltzeitpunkt tB endet, und einen zweiten Verlauf, welcher zu dem Abschaltzeitpunkt tB beginnt und vorzugsweise zum Erreichen des Soll-Drehmoments bzw. nach einem Aufbrauchen der in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Energie endet. Der erste Verlauf entsteht dadurch, dass die Antriebseinheit angetrieben wird bzw. die Schraubverbindung einschraubt. Der zweite Verlauf entsteht dadurch, dass die Antriebseinheit abgeschaltet ist bzw. nicht mehr angetrieben wird und die Schraubverbindung mittels der in der Antriebseinheit und/oder der Abtriebseinheit gespeicherten Energie angezogen wird. Somit entsteht der zweite Verlauf durch eine auf die Schraubverbindung abrupt wirkende Reibenergie, welche die Schraubverbindung bremst (4a, 4b). The two torque-speed curves M-φ1 . M-φ2 are each subdivided into two courses, namely a first course, which starts when the screw connection is screwed in and at the time of switching off tB ends, and a second course, which at the turn-off tB begins and preferably ends to reach the desired torque or after a consumption of the energy stored in the drive unit and / or the output unit. The first course arises in that the drive unit is driven or screwed the screw. The second course arises because the drive unit is switched off or is no longer driven and the screw connection is tightened by means of the energy stored in the drive unit and / or the output unit. Thus, the second course is created by an abruptly acting on the screw friction energy, which brakes the screw ( 4a . 4b) ,

Die erforderliche Rotationsenergie kann mittels der Gleichung E_rot = ½ × J_x × w² berechnet werden. J_x entspricht dem Trägheitsmoment der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 um eine Rotationsachse. w entspricht dabei der Winkelgeschwindigkeit. Die Winkelgeschwindigkeit ist abhängig von einer Leistung bzw. einer Antriebsleistung und einem Antriebsmoment.The required rotational energy can be calculated by the equation E _rot = ½ × J _x × w ² . J _x corresponds to the moment of inertia of the drive unit 13 and / or the output unit 14 around a rotation axis. w corresponds to the angular velocity. The angular velocity is dependent on a power or a drive power and a drive torque.

Aus dem Energieerhaltungssatz ergibt sich folgender Ansatz, wobei E_Rot(tB) die Rotationsenergie sei, welche zum Abschaltzeitpunkt vorhanden ist, E_An die Energie, die für das weitere Anziehen der Schraube ab dem Abschaltzeitpunkt tB bis zum Stillstand der Antriebseinheit 13 und/oder der Abtriebseinheit 14 aufgewendet wird und W_Br die Energie, die während des optionalen aktiven Bremsvorgangs insbesondere in thermische Energie umgewandelt wird: $${\text{E}}_{\text{Rot}}\left(t\right)+{\text{E}}_{\text{An}}\left(t\right)+{\text{E}}_{\text{Br}}\left(t\right)={\text{E}}_{\text{Rot}}\left(tB\right).$$

The energy conservation theorem gives the following approach, where E _red (tB) is the rotational energy which is present at the time of switch-off, E _on the energy needed for further tightening the screw from the shutdown time tB until the drive unit stops 13 and / or the output unit 14 is spent and W _Br the energy that is converted into thermal energy during the optional active braking process: $${\text{e}}_{\text{red}}\left(t\right)+{\text{e}}_{\text{On}}\left(t\right)+{\text{e}}_{\text{br}}\left(t\right)={\text{e}}_{\text{red}}\left(tB\right),$$

Diese Restenergie entspricht im Wesentlichen einer Reibungsenergie, welche das Schraubmittel beim Einschrauben und/oder Schneiden beispielsweise einer Schraube in ein Werkstück erfährt.This residual energy essentially corresponds to a frictional energy which the screwing means experiences when screwing in and / or cutting, for example, a screw into a workpiece.

Falls dennoch die Restenergie höher ist, als eine Energie zum Erreichen des Soll-Drehmoment M_soll , so kann die Antriebseinheit 13 und/oder die Abtriebseinheit 14 mittels der Bremsvorrichtung aktiv abgebremst werden.If, nevertheless, the residual energy is higher than an energy to reach the target torque M _shall so can the drive unit 13 and / or the output unit 14 be actively decelerated by means of the braking device.

Die Drehzahl n und/oder der Drehmoment-Drehwinkel-Verlauf M-φ ist in einem Betätigungszustand mittels einem/dem Betätigungselement 25 steuer- oder regelbar. Insbesondere kann in einem Betätigungszustand eine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 25 ausgeübt werden.The speed n and / or the torque angle of rotation curve M-φ is in an operating state by means of an / the actuator 25 controllable or controllable. In particular, in an operating state, an actuating force on the actuating element 25 be exercised.

Die Restenergie kann mindestens 8 % und höchstens 30 % der gesamten Anzugsenergie, welche zum Anziehen der Schraubverbindung erforderlich ist betragen.The residual energy may be at least 8% and at most 30% of the total tightening energy required to tighten the threaded connection.

Der zweite und der dritte Schritt können beliebig oft verwendet werden, um beispielsweise eine Serienverschraubung zu ermöglichen, bei welcher mehrere Schraubverbindungen in beispielsweise dasselbe Werkstück eingeschraubt werden sollen.The second and the third step can be used as often as desired, for example, to enable a series screw connection, in which several screw connections are to be screwed into, for example, the same workpiece.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102006017193 A1 [0002]DE 102006017193 A1 [0002]

Claims (13)

Verfahren zum Erzeugen einer Schraubverbindung mittels einer Handwerkezugmaschine, wobei die Handwerkzeugmaschine eine Antriebseinheit (13) zur Übertragung einer Bewegung auf eine Abtriebseinheit (14) aufweist, mit zumindest den folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Soll-Drehmoments (M_soll); - Aufbringen eines Drehmoments (M) auf die Schraubverbindung; - Abschalten der Antriebseinheit (13) vor Erreichen des Soll-Drehmoments (M_soll) in einem Anwendungszustand; - Erreichen des Soll-Drehmoments (M_soll) mittels einer in der Antriebseinheit (13) und/oder der Abtriebseinheit (14) gespeicherten Energie.Method for producing a screw connection by means of a traction-type tractor, wherein the hand-held power tool has a drive unit (13) for transmitting a movement to an output unit (14), comprising at least the following steps: - providing a setpoint torque (M _soll ); - Applying a torque (M) on the screw connection; - switching off the drive unit (13) before reaching the setpoint torque (M _soll ) in an application state; - Reaching the target torque (M _soll ) by means of a in the drive unit (13) and / or the output unit (14) stored energy. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Anlernzustand, in welchem ein erster Betriebskenngrößenverlauf (M-φ1) der Schraubverbindung zum Ermitteln eines Abschaltzeitpunkts (tB) der Antriebseinheit (13) in dem Anwendungszustand ermittelt wird.Method according to Claim 1 characterized by a learning state, in which a first operating characteristic curve (M-φ1) of the screw connection for determining a switch-off time (tB) of the drive unit (13) is determined in the application state. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anwendungszustand, in welchem ein zweiter Betriebskenngrößenverlauf (M-φ2) einer Schraubverbindung zum Ermitteln des Abschaltzeitpunkts (tB) der Antriebseinheit (13) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized by an application state in which a second operating characteristic curve (M-φ2) of a screw connection for determining the switch-off time (tB) of the drive unit (13) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschaltzeitpunkt (tB) im Anwendungszustand in Abhängigkeit von dem ersten Betriebskenngrößenverlauf (M-φ1) und dem zweiten Betriebskenngrößenverlauf (M-φ2) ermittelt wird.Method according to Claim 1 and 2 , characterized in that the switch-off time (tB) in the application state in dependence on the first operating characteristic curve (M-φ1) and the second operating characteristic curve (M-φ2) is determined. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Betriebskenngrößenverlauf (M-φ1; M-φ2) jeweils von einer ersten Betriebskenngröße (M) und von einer zweiten Betriebskenngröße (φ) gebildet wird.Method according to Claim 4 , characterized in that the first and / or the second operating characteristic curve (M-φ1, M-φ2) in each case by a first operating characteristic (M) and by a second operating characteristic (φ) is formed. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betriebskenngröße aus einer Stromstärke zum Antrieb der Antriebseinheit (13), einem Drehmoment (M) der Antriebseinheit (13) oder einer Winkelgeschwindigkeit der Antriebseinheit (13) gebildet wird.Method according to Claim 5 , characterized in that the first operating characteristic of an amperage for driving the drive unit (13), a torque (M) of the drive unit (13) or an angular velocity of the drive unit (13) is formed. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betriebskenngröße (φ) aus einer Drehzahl der Antriebseinheit (13) und/oder der Abtriebseinheit (14) und/oder aus einer in der Antriebseinheit (13) und/oder der Abtriebseinheit (14) gespeicherten Restenergie, insbesondere Trägheit, gebildet wird.Method according to Claim 4 , characterized in that the second operating parameter (φ) from a rotational speed of the drive unit (13) and / or the output unit (14) and / or from a in the drive unit (13) and / or the output unit (14) stored residual energy, in particular Inertia, is formed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abbremsen der Antriebseinheit (13) und/oder der Abtriebseinheit (14), insbesondere mittels einer Bremsvorrichtung, um das Soll-Drehmoment (M_soll) zumindest im Wesentlichen nicht zu übersteigen.Method according to one of the preceding claims, characterized by a braking of the drive unit (13) and / or the output unit (14), in particular by means of a braking device in order not to exceed the setpoint torque (M _soll ) at least substantially. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschalten und/oder das Abbremsen der Antriebseinheit (13) und/oder der Abtriebseinheit (14) in Abhängigkeit von der Art der Schraubverbindung erfolgt.Method according to Claim 4 , characterized in that the switching off and / or braking of the drive unit (13) and / or the output unit (14) takes place in dependence on the type of screw connection. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Betätigungszustand, in welchem ein Betätigungselement (25) zum Steuern oder Regeln der Antriebseinheit (13) betätigt wird, und in welchem die Antriebseinheit (13) derart gesteuert oder geregelt wird, dass die Antriebseinheit (13) in zumindest einem Betätigungszustand des Betätigungselements (25) ausgeschaltet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized by an actuation state in which an actuating element (25) for controlling or regulating the drive unit (13) is actuated, and in which the drive unit (13) is controlled or regulated such that the drive unit (13 ) is turned off in at least one operating state of the actuating element (25). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Betriebskenngröße (M, φ) der Antriebseinheit (13) in einem Betätigungszustand des Betätigungselements (25) mittels einem/dem Betätigungselement (25) steuer- oder regelbar ist.Method according to one of Claims 4 to 10 , characterized in that the first and / or second operating characteristic (M, φ) of the drive unit (13) in an operating state of the actuating element (25) by means of a / the actuating element (25) is controllable or regulated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abschalt-Drehmoment (M_Abs), welches gegenüber dem Soll-Drehmoment (M_soll) um mindestens 5%, insbesondere 10%, vorzugsweise 15%, bevorzugt 20%, besonders bevorzugt 25% und/oder um höchstens 50%, insbesondere 45%, vorzugsweise 40%, bevorzugt 35%, besonders bevorzugt 30%, kleiner ist.Method according to one of the preceding claims, characterized by a turn-off torque (M _Abs ), which compared to the desired torque (M _soll ) by at least 5%, in particular 10%, preferably 15%, preferably 20%, particularly preferably 25% and / or smaller by at most 50%, in particular 45%, preferably 40%, preferably 35%, particularly preferably 30%. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohrschrauber, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Hand tool, in particular drill, for performing the method according to any one of the preceding claims.

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