专利名称：最优地加工各种底基的手操纵工具机用的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的方法和一种以此方法为基础的按权利要求9前序部分所述的装置，用于手操纵工具机尤其用于冲击钻机，以便最优地加工各种底基。
所述类型的工具机，尤其冲击钻机，应用于加工不同的底基。按简单的实施形式，这些机器以可预定的恒定功耗和在接通后通常按单一的运行方式工作。这些机器可附加地配备通常组合在手柄内的调整元件，例如电位器，所以使用者可通过改变转速和/或冲击频率和单个冲击能量调整机器以适应于加工不同的底基。
然而在加工前往往从外部看不出要加工的底基涉及什么样的材料。尤其对于某些材料，如所谓的空心砖，转速或单个冲击能量过高存在的问题是，在导致过大的能量损失的同时对底基(例如由于隔板撕裂)而造成不希望的损坏，所以不再能足够牢固地锚固住固定元件，如钉。这种情况尤其涉及配备有已提及的调整元件的冲击钻机，例如在机器接通时使用者错误地调整为过高的电机转速。
印刷品EP0734116A2介绍了一种方法和一种电路，用于运行手操纵电动工具中的电动机。此电动机在第一个工作阶段中可以用第一个可预调的可变转速工作直至达到预调好的极限扭矩。在随后的工作阶段中规定，电动机通过扭矩间歇以一个周期性间断的惯性扭矩(Nachdrehmoment)运行。由此，尤其在旋入螺钉时获得更好的工作效果。
本发明的目的是改进前言所述类型的工具机，使之即使遇到要钻削事先不知道的不同材料时也始终能在底基内获得最佳的固定参数，不存在对机器误操作和导致不可避免地恶化固定参数的危险。
本发明在一种用于自动预调手操纵的工具机，尤其冲击钻机，使它们能按不同工作状态工作的方法中，按本发明其特征在于，机器接通时首先处于功耗较小的第一个工作状态，经过预定的短的持续时间后连接为功耗较大的第二个工作状态。
在从属权利要求中表明了本发明思想有利的进一步发展。
按本发明的方法尤其可应用于手操纵的冲击钻机中，用这种方法首先可在空心材料中但也可在实心材料中例如加工固定孔。当机器接通时，输入的电源电压从例如230V的额定值，例如借助一个由定时机构触发的半导体开关元件，减小到一个明显较低的值，例如140至200V，尤其减到170V。因此，冲击钻机在此第一个工作状态下以较小的单个冲击能量和/或较低的冲击频率和/或较低的转速运行。由此尤其遇到空心材料时可避免隔板撕裂，从而总体上可以获得用于钉或其他紧固件的显著改善的固定参数。
按本发明，冲击钻机首先按规定的持续时间，例如5秒钟，在第一个工作状态下工作，在这种情况下当加工例如空心砖时，在此第一个工作阶段期间安置深度达到若干个10mm，例如80mm，从而保证能足够地导引钻头。按一种有利的实施方案，用于第一个工作状态的第一个持续时间是变化和可调的。但对于大多数使用场合恰当的是采用预定的固定持续时间，所以规定预调为例如2至20秒，尤其5秒钟。接着自动接通为强的单个冲击能量，保证快速加工出规定用于安置固定件的孔。现在对钻头的这种可靠的导引避免了不希望的在空心材料隔板处的撕裂。
有利的是在每次接通时将冲击钻机首先强制性地连接为第一种工作状态。由此避免使用者错误地和立即使冲击钻机以全功耗运行。可能发生的无意中调整冲击钻机的运行状况得以可靠地防止。
经过预定的持续时间后取消额定电压的削减；机器自动转接为额定电压(例如电源电压230V)直至停机。在第二个工作状态功耗更大的情况下，机器以预定的较高的转速和/或较高的冲击频率或较大的单个冲击能量工作。
采用按本发明的方法在加工实心材料时也有优点，因为在第一个工作状态期间保证材料准确地钻孔，并防止钻头从要钻孔的部位无意地滑开。
按本发明的手操纵工具机，尤其冲击钻机的特征在于设有一个装置，用于在机器接通时自动调整为一个有较低功耗的第一个工作状态，以及用于根据时间转接为有较高功耗的第二个工作状态。从第一个到第二个工作状态的转换强制性地和不受机器的使用者直接影响地实施。
特别有利的是，规定用于按时间转接含有功率转换元件，例如半导体开关元件的计时电路，设计为集成电路或混合电路，直接组合在手柄内或机器手柄的按钮开关内。
在下面的说明中进一步阐明了或在从属权利要求中确定了本发明思想其他有利的设计和进一步的发展。
下面借助附图表示的实施例进一步说明本发明和有利的详情。其中
图1用于说明按本发明方法的方块示意图；图2用于说明不同工作状态的时间曲线图；图3常见的冲击钻机示意剖切图，它配备有按本发明的转换装置；图4通过指压操纵的可回转地铰接在工具机手柄内的手动开关示意透视图，此手动开关有一个配设的选择杆，用于通过不同的压入深度预选工作状态；以及图5包括分图5a、5b和5c配有图4所示选择杆的手动开关示意俯视图，用于说明选择杆的工作方式。
图1示意的功能方块图说明按本发明方法的基本过程。额定电压例如电源电压230V通过电源电缆N(图3)供入机器。在具有通/断手动开关11的机器手柄内含有一个按本发明的装置1，用于在一开始和短时地将额定电压230V减小到例如170V。
如图1所示，冲击钻机M的电动机2(图3)，在通过操纵通/断手动开关11接通时，首先供以减小了的电压，例如170V，由此规定并调整为具有较低功耗的第一个工作状态Ⅰ(图2)。供电电压的减小按有利的方式借助一个由电子计时器控制的可操纵的大功率半导体开关尤其是半导体开关元件实现。因此当在第一个工作状态电压减小为170V时，冲击钻机M具体而言在较低的转速和较低的冲击频率的同时以较小的单个冲击能量工作。
经过预定的若干秒持续时间后，例如经2至20秒，优选地经5秒钟后，装置1在规定的时间命令转换为正常的额定电压，例如230V。在接通时原先将额定电压减为170V的调整被取消，以及机器M转换到具有更高功耗的第二个工作状态Ⅱ(图2)。现在冲击钻机M以更大的单个冲击能量、更高的转速和/或更高的冲击频率运行。
图2在时间曲线图中表示了上面所说明的过程。供电电压V在第一个工作状态Ⅰ，亦即在操纵手动开关11时，首先接通一个减小了的额定值，例如170V。经过一个可预定的持续时间Z，例如5秒钟，取消这种减小了的供电电压，并实施向第二个工作状态Ⅱ的转换，也就是说通常转换到电源电压230V。在图2中，经过用于第一个工作状态Ⅰ的5秒钟持续时间后，电压转换采用阶跃函数的形式。也就是说当时间超过5秒钟时冲击钻机M直接转换到额定电压，尤其是电源电压230V。同样也可以采用从第一个工作状态无级地过渡到第二个工作状态的连续式转换，在这种情况下过渡时间有利地预调为若干秒，例如2至4秒。如由图2中水平的曲线变化过程可见，在第一个工作状态Ⅰ或在第二个工作状态Ⅱ期间，设计的供电电压高度分别为常数。此外由图2的曲线变化过程可以看出，在手动开关11持续操纵的情况下，冲击钻机M“无限长”地保持处于第二个工作状态Ⅱ。只有松开手动开关11机器M才停机。当每一次重新操纵手动开关11时，再次首先供入减小了的供电电压为170V。也就是说，对于机器的使用者来说，不采取其他可能的转换措施，不可能通过操纵手动开关11立即和直接接通第二个工作状态Ⅱ。
在图3仅示意表示的冲击钻机M中，存在一个移动地驱动钻头4的冲击机构(图中未表示)，它由电动机通过一个本发明不感兴趣的安全联轴节5驱动。如图所示，按本发明的转换装置1可直接配装或组合在手柄内。
采用本发明可以按这样的方式改进(也可以事后改装)市场上常见的冲击钻机，即无论如何保证恰当地加工各种底基材料。在接通后自动调整到具有较小功耗的第一种工作状态Ⅰ期间，一方面在稳定性较差的空心材料中获得一个足够深的安置孔，它保证良好地导引钻头4。避免材料的损伤，尤其隔板的撕裂。另一方面遇到实心材料时首先预钻出一个用于安置的孔，从而可靠防止钻头4滑走。通过在例如5秒钟后完成的向工作状态Ⅱ的转换，还保证快速加工出期望的固定孔。
按照一项对本发明思想的有利的补充，在工具机上可有一选择器，借助它可以预先选择好采用自动调整第一个工作状态和接着是第二个工作状态的方式。在选择器的一个位置，按本发明实施机器分两阶段的加速运行，而在选择器的另一个位置则立即提供机器使用者所期望的工作参数，亦即有较大功耗的第二个工作状态。
图4和5表示了这种选择器的一种可能的实施形式，在图示的举例中选择器是一种纯机械式的方案。当然也可以相应地是纯电气式或机电式的选择器，这些对于专业人员而言无需作专门的说明。
图4用透视图表示其总体用标号10表示的选择器，它由铰接在机器M手柄一侧壳体部分内回转轴12上的通/断手动开关11以及支承在同样在机器M手柄一侧壳体部分内的支座13中的摇杆15的协同工作构成，摇杆可绕一枢轴14回转。在铰接在12处被弹簧预紧的手动开关11面朝观察者的上侧，设计有两个不同深度的止动槽17或18，在摇杆15上的滑块16，根据摇杆15所选择的回转位置在止动槽内定向。由图5a至5c的各个位置图可以看出，摇杆15或它所属的滑块16，在手动开关11的槽19内部，可沿第一个回转方向20或第二个回转方向21在两个止挡位置之间回转。但是这只有在弹簧预紧的手动开关11未被机器使用者加压，亦即松开时才有可能。在图4或图5a中表示了这一手动开关位置。摇杆15现在可以在两个不同深度的止动槽17或18之间回转。若摇杆15回转到在图5a中用指示箭头20表示的位置，则手动开关11可沿箭头22的方向较深地压入(见图5b)，此压入的深度比沿另一个回转位置定向在深度较小的止动槽18中时(见图5c)的大。
若选择杆15处于左边，亦即按图5b定位在深的止动槽17中的位置，则机器使用者可以将通/断手动开关11完全压入，以及工具机M预调好对应于第二个工作状态的工作参数立即全面生效。对于有些应用场合这应是有重要意义的，尤其在可能选择凿加工的情况下。相反，选择杆15在如图5c所示的另一种回转位置时，通/断手动开关11不能完全压入。在这种情况下选择的是按本发明的自动调整机器M的工作状况，也就是说，首先调整为具有较小功耗的第一个工作状态Ⅰ，接着根据时间实施向具有较大功耗的第二个工作状态Ⅱ的转换。
权利要求
1．自动预调可在不同工作状态下工作的手操纵工具机(M)，尤其冲击钻机的方法，其特征为机器(M)接通时首先处于功耗较小的第一个工作状态(Ⅰ)，经过预定的持续时间后连接为功耗较大的第二个工作状态(Ⅱ)。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征为机器(M)在2至20秒持续时间后从第一个工作状态(Ⅰ)连接为第二个工作状态(Ⅱ)。
3．按照权利要求2所述的方法，其特征为此持续时间约为5秒钟。
4．按照前列诸权利要求之一所述的方法，其特征为机器(M)在第一个工作状态(Ⅰ)供电电压为140至200V，尤其供170V的电。
5．按照权利要求4所述的方法，其特征为机器(M)在第一个工作状态(Ⅰ)以一个与第二个工作状态(Ⅱ)相比较低的转速和/或较低的冲击频率和/或较低的单个冲击能量工作。
6．按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征为机器(M)在第二个工作状态(Ⅱ)供额定电压210至240V，尤其230V电源电压的电。
7．按照权利要求6所述的方法，其特征为机器(M)在第二个工作状态(Ⅱ)对应于较高的供电电压以更高的转速和/或更高的冲击频率和/或大得多的单个冲击能量工作。
8．按照前列诸权利要求之一所述的方法，其特征为这种自动预调是可以阻止的。
9．手操纵工具机(M)，尤其冲击钻机，其特征在于有一个装置(1)，用于在机器接通时自动调整为一个有较低功耗的第一个工作状态(Ⅰ)，以及用于按照时间转接为有更高功耗的第二个工作状态(Ⅱ)。
10．按照权利要求9所述的工具机，其特征在于有一个装置，它在机器接通时在规定的几秒钟时间内强制性地阻断第二种工作状态(Ⅱ)。
11．按照权利要求9或10所述的工具机，其特征在于一个可由通/断手动开关(11)初始化的计时电路，它在第一个工作状态(Ⅰ)期间将一个半导体开关元件置于减小了的输出电压，并在经过预定的若干秒持续时间后将额定电压转接到机器的电机上。
12．按照前列诸权利要求9至11之一所述的工具机，其特征为自动调整装置(1)设计在机器(M)的通/断开关(11)内。
13．按照权利要求9所述的工具机，其特征在于一个在机器(M)中的选择器(10)，用于预选自动调整。
14．按照权利要求13所述的工具机，其特征为选择器是配属于机器(M)通/断手动开关(11)的机械式选择器(13-18)。
15．按照权利要求14所述的工具机，其特征为选择器是一根可在两个在通/断手动开关(11)壳体内借助不同长度的槽(17、18)确定的止动位置之间摆动的选择杆(15)。
全文摘要
本发明涉及一种用于手操纵冲击钻机的方法和一种以此为基础的装置,为了通过能量的调整最优地加工不同的底基,建议在工具机接通时首先在第一工作状态(Ⅰ)以较小的功耗工作。经过预定的时间后,自动转接为在全额定电压下以更大功耗工作的第二个工作状态(Ⅱ)。在第一工作状态下,单个冲击能量减小和/或冲击频率和转速下降。由此保证无破坏性地加工,以及在加工实心材料时准确地钻孔。在第二工作状态下,单个冲击能量或频率和转速调整到所期望的更高值,以保证快速地钻孔。
文档编号B23B45/02GK1315238SQ0111161
公开日2001年10月3日 申请日期2001年3月16日 优先权日2000年3月23日
发明者米斯彻·斯特凡, 马克·弗里茨, 法夫尔-布莱·伯纳德, 霍夫布鲁克·托马斯, 多姆·斯特芬 申请人:希尔蒂股份公司