AT14794U1

AT14794U1 - Two-hand operation for cutting and grinding machines

Info

Publication number: AT14794U1
Application number: ATGM433/2014U
Authority: AT
Inventors: Franz Michael Fasch; Christian Dobay
Original assignee: Think And Vision Gmbh
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-15

Abstract

Eine handbetätigte Maschine (1) zum Trennen, Schleifen oder Spanabheben, weist zwei Schalter (10), eine Steuereinheit (8) und eine Steuerstromversorgung (7) auf. Die Schalter (10) stehen mit der Steuereinheit (8) über ein Not-Aus-Relais (4) in Verbindung. Die Steuereinheit (8) steuert einen Frequenzumrichter (3) einer elektrischen Maschine, die mit einem Stromnetz (6) verbunden ist und die elektrische Maschine (9) ist als Generator betreibbar.A hand-operated machine (1) for cutting, grinding or chip removal, has two switches (10), a control unit (8) and a control power supply (7). The switches (10) communicate with the control unit (8) via an emergency stop relay (4). The control unit (8) controls a frequency converter (3) of an electrical machine, which is connected to a power grid (6) and the electric machine (9) is operable as a generator.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine handbetätigte Maschine zum Trennen, Schleifen oder Spanabheben, mit zwei Schaltern, einer Steuereinheit, und mit einer Steuerstromversorgung.Description [0001] The present invention relates to a hand-operated machine for cutting, grinding or chip removal, with two switches, a control unit, and with a control power supply.

[0002] Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Verfahren zum Steuern einer handbetätigten Maschine zum Trennen, Schleifen oder Spanabheben, mit zwei Schaltern, bei dem eine elektrische Maschine über einen Frequenzumrichter mit einer Steuereinheit mit Strom aus einem Stromnetz versorgt wird.The present invention further relates to a method for controlling a hand-operated machine for cutting, grinding or chip removal, with two switches, in which an electric machine is supplied via a frequency converter with a control unit with power from a power grid.

[0003] Höher werdende Anforderungen in der Arbeitssicherheit sollen durch Unachtsamkeit und Routineabläufe entstehende Verletzungen und Risiken auf ein Minimum reduzieren bzw. verhindern.Increasing demands in occupational safety should minimize or prevent injuries and risks resulting from carelessness and routine procedures.

[0004] Besonders bei Trenn-, Schleif- und spanabhebenden Verfahren ist durch die hohen Drehzahlen des Werkzeuges der Verletzungsgrad im Falle eines Unfalles sehr hoch. Die derzeit verwendeten handgeführten Bearbeitungsgeräte sind so aufgebaut, dass sie nicht zwingend mit zwei Händen bedient werden müssen und ein Nachlaufen des Werkzeuges nicht verhindern.Especially in separation, grinding and machining processes, the degree of injury in the event of an accident is very high due to the high speeds of rotation of the tool. The currently used hand-held processing devices are constructed so that they do not necessarily have to be operated with two hands and prevent hunting of the tool.

[0005] Um die Sicherheit der Bedienungsperson zu erhöhen, sind Schutzeinrichtungen baulicher (Verkleidungen und Schutzabdeckungen am Werkzeug oder Schalter) und schaltungstechnischer Natur (Totmannschalter, Verzögerungsschaltung, Bremse usw.) bekannt. Verwiesen wird z.B. auf die US 5 608 274 A, in der durch eine spezielle Schaltung, bei der beide Hände gleichzeitig einen Schalter bedienen müssen, ein Schutz für die Hände erzeugt wird.To increase the safety of the operator, protective devices are structural (panels and protective covers on the tool or switch) and circuitry nature (deadman switch, delay circuit, brake, etc.) known. Reference is made e.g. to US 5,608,274 A, in which a special circuit in which both hands must simultaneously operate a switch, a protection for the hands is generated.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bessere Schutzeinrichtung zu schaffen, die neben einem optimalen Arbeitsschutz eine Effizienz- und Wirtschaftlichkeitssteigerung bringt.The object of the present invention is to provide a better protective device, which brings an efficiency and economic efficiency in addition to optimal safety.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Maschine der eingangs genannten Art dadurch, dass die Steuereinheit einen Frequenzumrichter einer elektrischen Maschine steuert, die mit einem Stromnetz verbunden ist, und dass die elektrische Maschine als Generator betreibbar ist, wenn mindestens ein Schalter nicht mehr betätigt wird.This object is achieved with a machine of the type mentioned above in that the control unit controls a frequency converter of an electric machine which is connected to a power grid, and that the electric machine is operable as a generator when at least one switch is no longer actuated becomes.

[0008] Wenn ein Schalter losgelassen wird, bremst die elektrische Maschine als Generator automatisch, wodurch die Sicherheit für den Benutzer erhöht wird und durch Rückspeisung der Bremsenergie gleichzeitig Energie zurückgewonnen wird. Abhängig von der Masse des Werkzeuges wird eine Verzögerung bis zum Stillstand innerhalb weniger Sekunden erreicht. Bevorzugt wird eine Zeitspanne von vier, insbesondere von zwei, Sekunden.When a switch is released, brakes the electric machine as a generator automatically, whereby the safety for the user is increased and at the same time energy is recovered by feeding back the braking energy. Depending on the mass of the tool, a delay to standstill within a few seconds is achieved. A period of four, in particular two, seconds is preferred.

[0009] Gelöst wird diese Aufgabe des Weiteren mit einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass die elektrische Maschine generatorisch bremst und den Bremsstrom in das Stromnetz zurück speist, wenn mindestens ein Schalter nicht mehr betätigt wird.This object is further achieved by a method and a device of the type mentioned in that the electric machine brakes regeneratively and feeds the braking current back into the power grid when at least one switch is no longer actuated.

[0010] Durch das Verfahren wird eine unbeabsichtigte Inbetriebnahme verhindert, welche die Sicherheit erhöht.By the method unintentional startup is prevented, which increases the security.

[0011] In der Norm EN ISO 13849-1 ist die Zeitspanne, innerhalb der die beiden Schalter betätigt werden müssen, mit 0,5 Sekunden festgelegt, um Fehler bei der Bedienung auszuschließen. Erfindungsgemäß kann die Zeitspanne je nach Anforderung aber auch kürzer oder länger sein.In the standard EN ISO 13849-1, the time period within which the two switches must be operated, set with 0.5 seconds to exclude errors in the operation. According to the invention, however, the time span can also be shorter or longer depending on the requirement.

[0012] Weiters wird bevorzugt, die elektrische Maschine langsam mittels eines Sanftanlaufs innerhalb weniger Sekunden auf Nenndrehzahl zu bringen, um Stromspitzen zu vermeiden. Die Zeitspanne bis zum Erreichen der Nenndrehzahl variiert je nach Masse des eingespannten Werkzeuges. Bevorzugt wird eine Zeitspanne von fünf, insbesondere von drei Sekunden.Furthermore, it is preferable to slowly bring the electric machine by means of a soft start within a few seconds to nominal speed to avoid current spikes. The time to reach the rated speed varies depending on the mass of the clamped tool. A time span of five, in particular three seconds, is preferred.

[0013] Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of the remaining dependent claims.

[0014] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings.

[0015] Es zeigt: [0016] Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer handbetätigten Maschine in sche matischer Darstellung, [0017] Fig. 2 eine schematische Darstellung der Maschine von Fig. 1 in Seitenansicht und [0018] Fig. 3 eine Ausführungsform eines Schaltungsaufbaus der handbetätigten Maschine.In the drawings: Fig. 1 is a plan view of an embodiment of a hand-operated machine in a schematic representation; Fig. 2 is a schematic representation of the machine of Fig. 1 in a side view; and Fig. 3 is an embodiment a circuit structure of the hand-operated machine.

[0019] In Fig. 1 ist stark schematisch eine Draufsicht auf eine handbetätigte Maschine 1 gezeigt, welche in der dargestellten Ausführungsform Haltegriffe 11, ein Bedienelement 5 und ein Maschinengehäuse 12, in dem eine elektrische Maschine 9 und eine Schaltung 2 beinhaltet sind, zeigt. Bauteile und Materialien der Erfindung sind vorzugsweise neben hoher Sicherheit und Langlebigkeit auch in möglichst leichter Bauform ausgeführt.In Fig. 1 is a highly schematic plan view of a hand-operated machine 1 is shown, which in the illustrated embodiment handles 11, a control element 5 and a machine housing 12, in which an electric machine 9 and a circuit 2 are included shows. Components and materials of the invention are preferably designed in addition to high security and durability in the lightest possible design.

[0020] In Fig. 2 ist die handbetätigte Maschine 1 in Seitenansicht schematisch dargestellt, wobei ersichtlich ist, dass an den Haltegriffen 11 der handbetätigten Maschine 1 Schalter 10 angeordnet sind. Weiters werden die Schalter 10 mit einer Schutzeinrichtung gegen unbeabsichtigte Betätigung geschützt bzw. schützen die Schutzeinrichtungen die Hände des Bedieners. Die Schalter können neben einem Bügel, einer Halbschale auch durch Versenken der Schalter in die Haltegriffe 11 geschützt werden. Eine Anordnung der Schalter 10 an der Unterseite der Haltegriffe ist nicht zwingend aber bevorzugt. In der Seitenansicht der handbetätigten Maschine 1 ist ein Werkzeug 14 ersichtlich. Das einzuspannende Werkzeug kann für die unterschiedlichsten Materialien zum Schleifen, Schneiden und Trennen verwendet werden. Beim Aufbau der Werkzeuge können Abrasiv-, Lamellen-, Bürsten- und Diamantscheiben gleichermaßen verwendet werden. Um das Arbeiten zu erleichtern, kann die handbetätigte Maschine 1 mit einer Aufhängung 15 am Maschinengehäuse 12 an der Decke oder an einem beweglichen Ausleger montiert werden. Die Aufhängung 15 ist vorzugsweise in der Nähe des Schwerpunktes an der handbetätigten Maschine angeordnet. Das Bedienelement 5 kann, wie in der schematischen Darstellung der Fig. 2 gezeigt, im Sichtfeld des Bedieners, vorzugsweise an einem der Haltegriffe, angeordnet sein. Um die handbetätigte Maschine leichter zu transportieren, können gegebenenfalls abnehmbare Räder am Maschinengehäuse angebracht werden.In Fig. 2, the manually operated machine 1 is shown schematically in side view, wherein it can be seen that on the handles 11 of the hand-operated machine 1 switch 10 are arranged. Furthermore, the switches 10 are protected with a protective device against unintentional operation or protect the protective devices of the hands of the operator. The switches can be protected next to a bracket, a half-shell by sinking the switch in the handles 11. An arrangement of the switch 10 on the underside of the handles is not mandatory but preferred. In the side view of the hand-operated machine 1, a tool 14 can be seen. The tool to be clamped can be used for a wide variety of materials for grinding, cutting and cutting. When assembling the tools, abrasive, lamella, brush and diamond discs can be used equally. To facilitate the work, the manual machine 1 can be mounted with a suspension 15 on the machine housing 12 on the ceiling or on a movable boom. The suspension 15 is preferably located near the center of gravity on the hand-operated machine. The operating element 5 can, as shown in the schematic representation of FIG. 2, be arranged in the field of vision of the operator, preferably on one of the handles. To facilitate transport of the hand-operated machine, detachable wheels may be attached to the machine housing.

[0021] In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltung 2 schematisch dargestellt. Die Schalter 10 werden über ein Not-Aus-Relais 4 mit einer Steuereinheit 8, welche in einem Frequenzumrichter 3 angeordnet ist, verbunden. Die elektrische Maschine 9 wird über den Frequenzumrichter 3 angesteuert, wobei die benötigte Energie für die elektrische Maschine 3 aus einem Stromnetz 6 über den Frequenzumrichter 3 bezogen wird. Über eine Steuerstromversorgung 7 werden die Schalter 10, die Steuereinheit 8, das Bedienelement 5 und das Not-Aus-Relais 4 separat mit Strom versorgt. Die Steuerung muss nicht zwingend im Frequenzumrichter verbaut sein, sondern kann in einem seperatem Bauteil untergebracht werden. In der Fig. 3 ist gezeigt, dass zwischen dem Frequenzumrichter 3 und der elektrischen Maschine 9 keine mechanische Bremse angeordnet ist. Die Bremsfunktion wird erfindungsgemäß von der als Generator betriebenen elektrischen Maschine übernommen. Durch den einfachen Aufbau sollen Wartungsintervalle minimiert und die Lebensdauer erhöht werden.In Fig. 3, a preferred embodiment of the circuit 2 is shown schematically. The switches 10 are connected via an emergency stop relay 4 with a control unit 8, which is arranged in a frequency converter 3. The electric machine 9 is controlled via the frequency converter 3, wherein the required energy for the electric machine 3 is obtained from a power grid 6 via the frequency converter 3. About a control power supply 7, the switch 10, the control unit 8, the control element 5 and the emergency stop relay 4 are supplied separately with power. The control does not necessarily have to be installed in the frequency inverter, but can be accommodated in a separate component. In Fig. 3 it is shown that between the frequency converter 3 and the electric machine 9, no mechanical brake is arranged. The braking function is inventively taken over by the operated as a generator electric machine. The simple design minimizes maintenance intervals and increases service life.

Claims

claims

1. Hand-operated machine (1) for separating, switching or chip removal, with two switches (10), a control unit (8) and with a control power supply (7), characterized in that the switch (10) with the control unit (8) via an emergency stop relay (4) are in connection that the control unit (8) controls a frequency converter (3) of an electrical machine, which is connected to a power grid (6) and that the electric machine (9) is operable as a generator ,

2. Hand-operated machine (1) according to claim 1, characterized in that the control unit is located directly in the frequency converter (3) and has a timer, which checks whether the two switches are pressed within a certain period of time.

3. A method for controlling a hand-operated machine (1) for cutting, grinding or chip removal, comprising two switches (10), wherein an electrical machine via a frequency converter (3) with a control unit (8) with power from a power grid (6) is supplied, characterized in that the electric machine regeneratively brakes and the braking current in the power grid (6) fed back to when at least one switch (10) is no longer actuated.

4. The method according to claim 3, characterized in that the electric machine in the soft start within a maximum of five seconds, preferably within three seconds, reaches its rated speed.

5. The method according to claim 3, characterized in that the electric machine (9) within four seconds, preferably within two seconds, after releasing at least one switch (10) comes to a standstill.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that one of the switches (10) controlled emergency stop relay (4) of the control unit (8) only sends a start signal when both switches (10) within a defined period of time to be actuated.

7. The method according to claim 6, characterized in that the time period is at most 0.5 seconds.