DE102008044401A1

DE102008044401A1 - Power tool, particularly cutting power tool, has work piece overheating protection device working speed of power tool is regulated depending on work piece temperature in work piece working area

Info

Publication number: DE102008044401A1
Application number: DE200810044401
Authority: DE
Inventors: Stefan Klenge; Hans-Peter Grabsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-10

Abstract

The power tool (10) has a work piece overheating protection device (22). The working speed of the power tool is regulated depending on the work piece temperature in a work piece working area (20). The work piece overheating protection device has a switch for picking a work piece material.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere ein spanabgebendes Elektrowerkzeug, wie beispielsweise eine Kreissäge, eine Stichsäge, eine Bohrmaschine, eine Fräsmaschine, eine Schleifmaschine oder dergleichen.The The present invention relates to a power tool, in particular a chip-dispensing power tool, such as a circular saw, a jigsaw, a drill, a milling machine, a Grinding machine or the like.

Elektrowerkzeuge der zuvor genannten Art sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Sie können mit verschiedenen Schutzeinrichtungen zum Schutz des Bedieners oder des Elektrowerkzeugs selbst ausgestattet sein.Power Tools of the aforementioned type are in the prior art in various Embodiments known. You can use different protection devices equipped to protect the operator or the power tool itself be.

Beispielsweise offenbart die DE 102 12 064 ein Elektrowerkzeug mit einem Sensor, der zur Erfassung einer Zustandsgröße des Elektrogeräts dient, wie beispielsweise die Temperatur des Gerätes. Der Sensor ist mit einer Steuereinheit verbunden, wobei die Steuereinheit die in einem Speicher abgelegten Steuerdaten bzw. das Steuerprogramm entsprechend der von dem Sensor erfassten Zustandsgrößen modifiziert. So kann beispielsweise ein Stromgrenzwert in Abhängigkeit von der Temperatur festgelegt werden, um eine Überhitzung des Elektrowerkzeugs zu vermeiden. Ein weiteres Elektrowerkzeug mit einer Schutzeinrichtung, die ein Überhitzen des Elektrowerkzeugs verhindert, ist Gegenstand der US-A-5,878,824 .For example, the DE 102 12 064 a power tool with a sensor which is used to detect a state variable of the electrical appliance, such as the temperature of the device. The sensor is connected to a control unit, wherein the control unit modifies the control data stored in a memory or the control program in accordance with the state variables detected by the sensor. For example, a current limit depending on the temperature can be set to prevent overheating of the power tool. Another power tool with a protective device that prevents overheating of the power tool, is the subject of US-A-5,878,824 ,

Allerdings sind nicht nur das Elektrowerkzeug und das eingesetzte Bearbeitungswerkzeug, wie beispielsweise ein Sägeblatt, ein Bohrer, ein Fräser oder dergleichen, im Falle zu hoher Temperaturen gefährdet. Große Hitze kann ebenso das Material des zu bearbeitenden Werkstückes beschädigen, wodurch das Bearbeitungsresultat beeinträchtigt werden kann. Bestimmte Kunststoffe erweichen und schmelzen bei zu hohen Temperaturen im Werkstückbearbeitungsbereich und härten bei entsprechender Abkühlung wieder aus. Hässliche Bearbeitungsränder und ein Verkleben sich berührender Schnittflächen, wie beispielsweise bei Stichsägearbeiten, sind die Folge. Derartige Verklebungen müssen anschließend durch aufwendige Nachbear beitung wieder entfernt werden. Hierbei kann es zu Sprüngen oder Rissen im bearbeiteten Werkstück kommen. Holz wird durch die bei zu hohen Temperaturen einsetzende Verkohlung schwarz und entsprechend unansehnlich. Dies gilt insbesondere für viele Hartholzsorten. Auch hier sind aufwendige Nachbearbeitungsschritte am Werkstück erforderlich, um die unansehnlichen Bearbeitungsspuren zu beseitigen. Auch lassen sich manche weiche und zähe Metalle wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer bei hohen Temperaturen teilweise schwerer und mit schlechterem Ergebnis bearbeiten als bei geregelten niedrigen Temperaturen. Zudem können die eingesetzten Bearbeitungswerkzeuge in Mitleidenschaft gezogen werden. So können diese während der Bearbeitung von schmelzenden Kunststoffen beispielsweise verkleben. Die Reinigung der Bearbeitungswerkzeuge ist ebenfalls zeitaufwendig und lästig. Ferner können zu hohe Temperaturen im Werkstückbearbeitungsbereich die Härte des Bearbeitungswerkzeugs herabsetzen, wodurch es langfristig zu erhöhtem Verschleiß oder zur sofortigen Zerstörung des Bearbeitungswerkzeugs kommt.Indeed are not just the power tool and the used machining tool, like For example, a saw blade, a drill, a milling cutter or the like, in case of high temperatures at risk. Great heat can also be the material of the machined Workpiece damage, causing the machining result can be affected. Certain plastics soften and melt at too high temperatures in the workpiece processing area and harden with appropriate cooling again out. Ugly editing edges and sticking touching cut surfaces, such as in jigsaw work, are the result. Such bonds must then be processed by consuming Nachbear be removed again. This can lead to jumps or Cracks in the machined workpiece come. Wood is going through the onset of charring at high temperatures black and accordingly unsightly. This is especially true for many hardwood species. Again, consuming post-processing steps on the workpiece necessary to eliminate the unsightly machining marks. Also can be some soft and tough metals such as Aluminum or copper sometimes harder at high temperatures and process with worse results than at controlled low temperatures. In addition, the processing tools used in Be affected. So these can be during the processing of melting plastics, for example, stick together. The cleaning of the processing tools is also time consuming and annoying. Furthermore, too high temperatures in the workpiece processing area, the hardness of the Minimize machining tool, which increases it in the long term Wear or for immediate destruction of the Machining tool comes.

Zur Lösung dieser Probleme besteht zum einen die Möglichkeit, die Temperatur im Werkstückbearbeitungsbereich durch Zuführen von Kühlflüssigkeiten herabzusetzen. Diese Art der Kühlung ist jedoch aufwendig und wird fast ausschließlich im industriellen Bereich eingesetzt. Im Heimwerkerbereich oder außerhalb der Werkstatt wird hingegen meist ohne Kühlung gearbeitet. Ohne Kühlung muss die Bearbeitungsgeschwindigkeit entsprechend angepasst bzw. reduziert werden, um die oben aufgeführten Folgen zu vermeiden. Heimwerkern fehlt jedoch meist das Wissen, welche Bearbeitungsgeschwindigkeit ohne Kühlung zu wählen ist. Häufig fehlt auch die Zeit, in Tabellen die korrekte Bearbeitungsgeschwindigkeit zu ermitteln.to The solution to these problems is, on the one hand, the possibility of the temperature in the workpiece processing area by feeding of cooling liquids. This kind However, the cooling is expensive and almost exclusively used in the industrial sector. In the home improvement sector or outside the workshop, however, is usually worked without cooling. Without cooling, the processing speed must be adjusted accordingly adjusted or reduced to those listed above To avoid consequences. Do-it-yourselfers usually lack the knowledge which machining speed to choose without cooling is. Often the time is missing, in tables the correct one To determine processing speed.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrowerkzeug zu schaffen, bei dem eine Beschädigung des mit dem Elektrowerkzeug zu bearbeitenden Werkstücks aufgrund zu hoher Temperaturen im Werkstückbearbeitungsbereich sicher verhindert wird.It An object of the present invention is a power tool to create damage to the power tool to be machined workpiece due to high temperatures safely prevented in the workpiece machining area.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass das Elektrowerkzeug eine Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung umfasst, die derart beschaffen ist, dass sie die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Elektrowerkzeugs in Abhängigkeit von der Werkstücktemperatur im Werkstückbearbeitungsbereich und von dem zu bearbeitenden Werkstückmaterial regelt. Entsprechend kann eine Ü berhitzung des Werkstückes im Werkstückbearbeitungsbereich und eine damit einhergehende Beschädigung des Werkstücks effektiv verhindert werden.These Problem is in accordance with the present invention achieved in that the power tool a workpiece overheat protection device which is adapted to the processing speed of the power tool depending on the workpiece temperature in the workpiece processing area and on the workpiece to be machined Workpiece material controls. Accordingly, overheating can occur of the workpiece in the workpiece processing area and concomitant damage to the workpiece effectively prevented.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung einen Schalter zum Auswählen eines Werkstückmaterials, wobei jedem auswählbaren Werkstückmaterial eine vorbestimmte maximale Grenztemperatur zugeordnet ist, einen Temperatursensor, der die Ist-Temperatur im Werkstückbearbeitungsbereich erfasst, und eine Regeleinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass sie die Bearbeitungsgeschwindigkeit herabsetzt, sobald die Ist-Temperatur die Grenztemperatur erreicht. Die Grenztemperatur liegt dabei bevorzugt unterhalb derjenigen Temperatur, bei der eine Beschädigung des der Grenztemperatur zugeordneten Werkstückmaterials zu erwarten ist. Vorteilhaft ist die Grenztemperatur jedoch um einen vorbestimmten Sicherheitsfaktor geringer als diejenige Temperatur, bei der eine Beschädigung des der Grenztemperatur zugeordneten Werkstückmaterials zu erwarten ist.In accordance with one embodiment of the present invention, the workpiece overheat protection device includes a switch for selecting a workpiece material, wherein each selectable workpiece material is assigned a predetermined maximum limit temperature, a temperature sensor that detects the actual temperature in the workpiece processing area, and a controller that is configured to the processing speed decreases as soon as the actual temperature reaches the limit temperature. The limit temperature is preferably below that temperature at which damage to the Grenztempe Ratur associated workpiece material is expected. However, the limit temperature is advantageously lower by a predetermined safety factor than the temperature at which damage to the workpiece material associated with the limit temperature is to be expected.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung einen Schalter zum Auswählen eines Werkstückmaterials, wobei jedem auswählbaren Werkstückmaterial eine vorbestimmte Soll-Temperatur zugeordnet ist, einen Temperatursensor, der die Ist-Temperatur am Werkstückbearbeitungsbereich erfasst, und eine Regeleinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass sie die Bearbeitungsgeschwindigkeit derart regelt, dass die Ist-Temperatur im Bereich der Soll-Temperatur liegt. Die Soll-Temperatur definiert bevorzugt eine bezogen auf das Werkstückmaterial optimale Bearbeitungstemperatur.According to one Another embodiment of the present invention comprises the workpiece overheat protection device a switch for selecting a workpiece material, with each selectable workpiece material a assigned predetermined setpoint temperature, a temperature sensor, the actual temperature at the workpiece processing area detected, and a control device that is set up such that it regulates the processing speed such that the Actual temperature is within the range of the setpoint temperature. The target temperature preferably defines one based on the workpiece material optimal processing temperature.

Zum Regeln der Bearbeitungsgeschwindigkeit weist die Regeleinrichtung vorteilhaft einen PID-Regler auf. Ein solcher PID-Regler hat sich als besonders geeignet erwiesen.To the Rules of the processing speed instructs the controller advantageous to a PID controller. Such a PID controller has become proved to be particularly suitable.

Bei dem Temperatursensor kann es sich um einen Infrarotsensor handeln. Ein solcher Infrarotsensor ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass sich die Temperatur im Werkstückbearbeitungsbereich mit diesem berührungslos und werkzeugunabhängig erfassen lässt.at the temperature sensor may be an infrared sensor. Such an infrared sensor is particularly advantageous in that the temperature in the workpiece processing area with this contactless and tool independent capture leaves.

Alternativ kann es sich bei dem Temperatursensor auch um einen in einem Bearbeitungswerkzeug integrierten elektrischen Temperatursensor handeln, wie beispiels weise ein Heißleiter-, ein Kaltleiter- oder ein Haibleitertemperatursensor. Derartige elektrische Temperatursensoren sind etwas genauer als derzeit erhältliche Infrarotsensoren. Allerdings sind sie auch teurer. Zudem muss jedes Werkzeug mit einem solchen elektrischen Temperatursensor versehen werden.alternative The temperature sensor may also be one in a machining tool integrated electrical temperature sensor act as example as a thermistor, PTC, or semiconductor sensor. Such electrical temperature sensors are somewhat more accurate than currently available infrared sensors. However, they are also more expensive. In addition, every tool with such an electrical Temperature sensor are provided.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Elektrowerkzeug ein handgehaltenes Elektrowerkzeug.According to one Another embodiment of the present invention is the power tool a hand-held power tool.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigtRegarding further advantageous embodiments is based on the subclaims and the following description of embodiments below Reference is made to the accompanying drawings. In the drawing shows

1 eine schematische Ansicht einer handgehaltenen Stichsäge gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic view of a hand-held jigsaw according to the present invention;

2 eine schematische Ansicht einer handgehaltenen Bohrmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung; und 2 a schematic view of a hand-held drill according to the present invention; and

3 eine schematische Ansicht einer handgehaltenen Fräsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 a schematic view of a hand-held milling machine according to the present invention.

1 zeigt ein Elektrowerkzeug 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer handgehaltenen Stichsäge bei der Bearbeitung eines Werkstückes 12. Die Stichsäge 10 umfasst ein Gehäuse 14, eine Auflage- und Führungsfläche 16, mit der die Stichsäge 10 auf dem Werkstück 12 aufliegt und über dieses geführt wird, sowie ein Bearbeitungswerkzeug 18 in Form eines Sägeblattes, das sich durch die Auflage- und Führungsfläche 16 und durch das Werkstück 10 hindurch erstreckt und das Werkstück 10 spanend bearbeitet. 1 shows a power tool 10 according to an embodiment of the present invention in the form of a hand-held jigsaw in the machining of a workpiece 12 , The jigsaw 10 includes a housing 14 , a support and guide surface 16 with which the jigsaw 10 on the workpiece 12 rests on and is guided over this, and a machining tool 18 in the form of a saw blade extending through the support and guide surface 16 and through the workpiece 10 extends through and the workpiece 10 machined.

Um zu verhindern, dass das Werkstück 12 infolge zu hoher Temperaturen im Werkstückbearbeitungsbereich 20 beschädigt wird, umfasst die Stichsäge 10 eine Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 22, die im Wesentlichen aus einem Drehschalter 24, einem Temperatursensor 26 und einer Regeleinrichtung 28 besteht. Mit Hilfe des Drehschalters 24 kann ein Benutzer ein Werkstückmaterial aus einer vorgegebenen Reihe von Werkstückmaterialien auswählen, das mit der Stichsäge 10 bearbeitet werden soll. So lassen sich mit dem Drehschalter 24 beispielsweise Werkstof fe wie schmelzfähige Kunststoffe, Harthölzer oder dergleichen auswählen. Ferner kann die Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung über den Drehschalter 24 auch manuell deaktiviert werden, sollte dies gewünscht sein. Anstelle eines Drehschalters 24 kann natürlich auch eine andere Schalterart verwendet werden, wie beispielsweise ein Schiebeschalter. Jedem der mit Hilfe des Drehschalters 24 auswählbaren Werkstückmaterialien ist eine vorbestimmte maximale Grenztemperatur zugeordnet, die geringer als diejenige Temperatur ist, bei der eine Beschädigung des entsprechenden Werkstückmaterials zu erwarten ist. Vorteilhaft ist die Grenztemperatur um einen vorbestimmten Sicherheitsfaktor geringer als diejenige Temperatur, bei der eine Beschädigung des der Grenztemperatur zugeordneten Werkstückmaterials zu erwarten ist, um Beschädigungen des Werkstückes 12 definitiv ausschließen zu können.To prevent the workpiece 12 due to high temperatures in the workpiece processing area 20 damaged, includes the jigsaw 10 a workpiece overheat protection device 22 , which essentially consists of a rotary switch 24 , a temperature sensor 26 and a control device 28 consists. With the help of the rotary switch 24 For example, a user may select a workpiece material from a given set of workpiece materials with the jigsaw 10 to be edited. This can be done with the rotary switch 24 For example, materials such as fusible plastics, hardwoods or the like. Furthermore, the workpiece overheat protection device via the rotary switch 24 also be disabled manually, should this be desired. Instead of a rotary switch 24 Of course, another type of switch can be used, such as a slide switch. Each one with the help of the rotary switch 24 selectable workpiece materials is associated with a predetermined maximum limit temperature, which is lower than that temperature at which damage to the corresponding workpiece material is to be expected. The limit temperature is advantageously lower by a predetermined safety factor than the temperature at which damage to the workpiece material associated with the limit temperature is to be expected in order to damage the workpiece 12 definitely be able to exclude.

Bei dem Temperatursensor 26 handelt es sich um einen Infrarotsensor, der am Gehäuse 14 der Stichsäge 10 angeordnet und auf den Werkstückbearbeitungsbereich 20 gerichtet ist. Der Temperatursensor 26 erfasst mithin die Ist-Temperatur im Werkstückbearbeitungsbereich 20. Die Regeleinrichtung 28 ist derart eingerichtet, dass sie die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs 18 und somit die Temperatur im Werkstückbearbeitungsbereich 20 herabsetzt, sobald die von dem Temperatursensor 26 ermittelte Ist-Temperatur die Grenztemperatur erreicht, die dem ausgewählten Werkstückmaterial des Werkstückes 12 zugeordnet ist. Entsprechend können kritische Temperaturen im Werkstückbearbeitungsbereich 20 während der Bearbeitung des Werkstücks 12 sicher verhindert werden.At the temperature sensor 26 it is an infrared sensor on the housing 14 the jigsaw 10 arranged and on the workpiece processing area 20 is directed. The temperature sensor 26 thus records the actual temperature in the workpiece processing area 20 , The control device 28 is set up to control the machining speed of the machining tool 18 and thus the temperature in the workpiece processing area 20 decreases as soon as the temperature sensor 26 determined actual temperature is the Grenztempe reached the selected workpiece material of the workpiece 12 assigned. Accordingly, critical temperatures in the workpiece processing area 20 during machining of the workpiece 12 safely prevented.

Bei der Inbetriebnahme der Stichsäge 10 wählt der Benutzer mit Hilfe des Drehschalters 24 zunächst das Material des zu bearbeitenden Werkstückes 12 aus, wodurch der Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 22 automatisch die dem ausgewählten Werkstückmaterial zugeordnete Grenztemperatur als Regelgröße vorgegeben wird. Daraufhin kann das Werkstück 12 in gewohnter Weise mit der Stichsäge 10 bearbeitet werden. Während dieser Bearbeitung wird die Ist-Temperatur des Werkstückes 12 im Werkstückbearbeitungsbereich 20 kontinuierlich oder in kurz aufeinander folgenden zeitlichen Abständen mit Hilfe des Infrarotsensors 26 erfasst und von der Regeleinrichtung 28 mit der vorbestimmten Grenztemperatur verglichen. Ist die Ist-Temperatur größer oder gleich der vorbestimmten Grenztemperatur, so verringert die Regeleinrichtung 28 die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Sägeblattes 18 derart, dass die Ist-Temperatur wieder unterhalb der Grenztemperatur liegt. Auf diese Weise kann eine Überhitzung des Werkstückes 12 im Werkstückbearbeitungsbereich 20 und somit eine Beschädigung des Werkstückes 12 effektiv verhindert werden.When commissioning the jigsaw 10 the user selects with the help of the rotary switch 24 First, the material of the workpiece to be machined 12 , whereby the workpiece overheat protection device 22 automatically assigned to the selected workpiece material limit temperature is specified as a control variable. Then the workpiece can 12 in the usual way with the jigsaw 10 to be edited. During this machining, the actual temperature of the workpiece becomes 12 in the workpiece processing area 20 continuously or in short successive time intervals with the aid of the infrared sensor 26 recorded and by the control device 28 compared with the predetermined limit temperature. If the actual temperature is greater than or equal to the predetermined limit temperature, the control device reduces 28 the processing speed of the saw blade 18 such that the actual temperature is below the limit temperature again. In this way, overheating of the workpiece 12 in the workpiece processing area 20 and thus damage to the workpiece 12 effectively prevented.

Alternativ können den mit Hilfe des Drehschalters 24 auswählbaren Werkstückmaterialien auch jeweils vorbestimmte Soll-Temperaturen bzw. Soll-Temperaturbereiche zugeordnet sein, wobei die Soll-Temperatur geringer als diejenige Temperatur ist, bei der eine Beschädigung des der Soll-Temperatur zugeordneten Werkstückmaterials zu erwarten ist. Die Regeleinrichtung 28 der Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 22 ist in diesem Fall derart eingerichtet, dass sie die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeuges 18 derart regelt, dass die Ist-Temperatur, die mit Hilfe des Temperatursensor 26 überwacht wird, im Bereich der Soll-Temperatur liegt.Alternatively, you can use the rotary switch 24 each predetermined predetermined temperatures or target temperature ranges are assigned to be selectable workpiece materials, wherein the target temperature is lower than that temperature at which damage to the target temperature associated workpiece material is expected. The control device 28 the workpiece overheat protection device 22 In this case, it is set up to be the machining speed of the machining tool 18 so regulates that the actual temperature, with the help of the temperature sensor 26 is monitored, is in the range of the target temperature.

In 1 ist zu erkennen, dass der Infrarotsensor 26 die Ist-Temperatur an der Oberseite des Werkstückes 12 erfasst. Die Temperatur an der Oberseite des Werkstückes ist jedoch geringer als im Zentrum des mit Hilfe des Sägeblattes 18 erzeugten Schnittes, da die dort erzeugte Wärme im Gegensatz zur Oberseite des Werkstückes 12 nur schlecht abgeführt werden kann. Mit anderen Worten ist die mit Hilfe des Infrarotsensors 26 erfasste Ist-Temperatur geringer als die maximale Ist-Temperatur im Werkstückbearbeitungsbereich 20. Aus diesem Grund empfiehlt sich die Einführung eines entsprechenden Sicherheitsfaktors bei der Festlegung der Grenztemperatur bzw. der Soll-Temperatur, wie es zuvor bereits beschrieben wurde.In 1 it can be seen that the infrared sensor 26 the actual temperature at the top of the workpiece 12 detected. However, the temperature at the top of the workpiece is lower than in the center of the saw blade 18 produced cut, since the heat generated there in contrast to the top of the workpiece 12 can only be dissipated poorly. In other words, with the help of the infrared sensor 26 detected actual temperature is less than the maximum actual temperature in the workpiece processing area 20 , For this reason, it is advisable to introduce a corresponding safety factor when determining the limit temperature or the target temperature, as previously described.

2 zeigt ein Elektrowerkzeug 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer handgehaltenen Bohrmaschine während der Bearbeitung eines Werkstückes 42. Die Bohrmaschine 40 umfasst ein Gehäuse 44 und ein Bearbeitungswerkzeug 46 in Form eines Bohrers, der innerhalb eines Werkstückbearbeitungsbereiches 48 in das Werkstück 42 eingreift. Ähnlich wie das in 1 dargestellte und zuvor beschriebene Elektrowerkzeug 10 umfasst auch die Bohrmaschine 40 eine Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 50, die im Wesentlichen aus einem Drehschalter 52, einem Temperatursensor 54 und einer Regeleinrichtung 56 besteht. Mit Hilfe des Drehschalters 52 sind, wie es zuvor unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, verschiedene Werkstückmaterialien auswählbar. So kann beispielsweise zwischen schmelzfähigen Kunststoffen, zähen Metallen, Hart hölzern, Stahl oder dergleichen ausgewählt werden. Jedem Werkstück ist eine vorbestimmte Soll-Temperatur zugeordnet. Diese Soll-Temperatur ist geringer als diejenige Temperatur, bei der eine Beschädigung des der Soll-Tem-peratur zugeordneten Werkstückmaterials zu erwarten ist. Ferner kann die Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 50 über den Drehschalter 52 manuell deaktiviert werden. Bei dem Temperatursensor 54 handelt es sich um einen am Gehäuse 44 der Bohrmaschine 40 angeordneten Infrarotsensor, der auf die Werkstückoberseite im Werkstückbearbeitungsbereich 48 gerichtet ist. Entsprechend erfasst der Temperatursensor 54 die Ist-Temperatur an der Werkstückoberseite. Da die Ist-Temperatur an der Bohrerspitze normalerweise jedoch um einen vorbestimmten Faktor höher ist als diejenige an der Werkstückoberseite, ist dieser Faktor bei der Festlegung der den jeweiligen Soll-Temperaturen als Sicherheitsfaktor berücksichtigt, um auch eine Überhitzung des Werkstückes 42 im Bereich der Bohrerspitze 58 sicher verhindern zu können. Die Regeleinrichtung 56 ist derart eingerichtet, dass sie die Werkstückbearbeitungsgeschwindigkeit herabsetzt, sobald die vom Infrarotsensor 54 erfasste Ist-Temperatur die Soll-Temperatur des ausgewählten Werkstückmaterials erreicht. 2 shows a power tool 40 according to an embodiment of the present invention in the form of a hand-held drill during the machining of a workpiece 42 , The drill 40 includes a housing 44 and a machining tool 46 in the form of a drill, within a workpiece machining area 48 into the workpiece 42 intervenes. Similar to the in 1 illustrated and previously described power tool 10 includes also the drill 40 a workpiece overheat protection device 50 , which essentially consists of a rotary switch 52 , a temperature sensor 54 and a control device 56 consists. With the help of the rotary switch 52 are, as previously referred to 1 described, various workpiece materials selectable. Thus, for example, be selected between meltable plastics, tough metals, hard wood, steel or the like. Each workpiece is assigned a predetermined target temperature. This target temperature is lower than the temperature at which damage to the target temperature associated workpiece material is to be expected. Furthermore, the workpiece overheat protection device 50 via the rotary switch 52 manually disabled. At the temperature sensor 54 it is one on the case 44 the drill 40 arranged infrared sensor on the workpiece top in the workpiece processing area 48 is directed. The temperature sensor detects accordingly 54 the actual temperature at the workpiece top. However, since the actual temperature at the drill bit tip is normally higher by a predetermined factor than that at the workpiece top, this factor is considered as a safety factor in determining the respective target temperatures, as well as an overheating of the workpiece 42 in the area of the drill tip 58 safe to prevent. The control device 56 is set up to reduce the workpiece processing speed as soon as that from the infrared sensor 54 detected actual temperature reaches the target temperature of the selected workpiece material.

Bei der Inbetriebnahme der Bohrmaschine 40 wählt der Benutzer mit Hilfe des Drehschalters 52 zunächst das Material des zu bearbeitenden Werkstückes 42 aus, wodurch der Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 50 automatisch die dem ausgewählten Werkstückmaterial zugeordnete vorbestimmte Soll-Temperatur als Regelgröße vorgegeben wird. Daraufhin kann das Werkstück 42 in gewohnter Weise mit der Bohrmaschine 40 bearbeitet werden. Während dieser Bearbeitung wird die Ist-Temperatur des Werkstückes 42 im Werkstückbearbeitungsbereich 48 kontinuierlich oder in kurz aufeinanderfolgenden zeitlichen Abständen mit Hilfe des Temperatursensors 54 erfasst und von der Regeleinrichtung 56 mit der vorbestimmten Soll-Temperatur verglichen. Ist die Ist-Temperatur größer oder gleich der vorbestimmten Soll-Temperatur, so verringert die Regeleinrichtung 56 die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeuges 46 derart, dass die Ist-Tempe-ratur wieder im Bereich der Soll-Temperatur liegt. Auf diese Weise kann eine Überhitzung des Werkstückes 42 im Werkstückbearbeitungsbereich 48 und somit eine Beschädigung des Werkstückes 42 effektiv verhindert werden.When commissioning the drill 40 the user selects with the help of the rotary switch 52 First, the material of the workpiece to be machined 42 , whereby the workpiece overheat protection device 50 automatically assigned to the selected workpiece material predetermined target temperature is specified as a control variable. Then the workpiece can 42 in the usual way with the drill 40 to be edited. During this machining, the actual temperature of the workpiece becomes 42 in the workpiece processing area 48 continuously or in short successive time intervals with the help of the temperature sensor 54 recorded and by the control device 56 vergli with the predetermined target temperature chen. If the actual temperature is greater than or equal to the predetermined target temperature, the control device reduces 56 the processing speed of the machining tool 46 such that the actual temperature is again in the range of the desired temperature. In this way, overheating of the workpiece 42 in the workpiece processing area 48 and thus damage to the workpiece 42 effectively prevented.

3 zeigt ein Elektrowerkzeug 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer handgehaltenen Fräsmaschine während der Bearbeitung eines Werkstückes 62. Die Fräsmaschine 60 umfasst ein Gehäuse 64 und ein Bearbeitungswerkzeug 66 in Form eines Fräsers, der innerhalb eines Werkstückbearbeitungsbereiches 68 in das Werkstück 62 eingreift. Die Fräsmaschine 60 umfasst eine Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 70, die im Wesentlichen aus einem Drehschalter 72, einem Temperatursensor 74 und einer Regeleinrichtung 76 besteht. Mit Hilfe des Drehschalters sind verschiedene Werkstückmaterialien auswählbar, wie es zuvor unter Bezugnahme auf die ersten beiden Ausführungsformen beschrieben wurde. Jedem dieser Werkstückmaterialien ist eine vorbestimmte Soll-Temperatur zugeordnet. Diese Soll-Temperatur ist geringer als diejenige Temperatur, bei der eine Beschädigung des der Soll-Temperatur zugeordneten Werkstückmaterials zu erwarten ist. Ferner kann die Werkstücküberhitzungsschutzeinrichtung 70 über den Drehschalter 72 manuell deaktiviert werden. Als Temperatursensor 74 ist ein Infrarotsensor vorgesehen, der auf die Werkstückoberseite im Werkstückbearbeitungsbereich 68 gerichtet ist und entsprechend die Ist-Tempe-ratur an der Werkstückoberseite erfasst. Die Regeleinrichtung 76 ist derart eingerichtet, dass sie die Werkstückbearbeitungsgeschwindigkeit herabsetzt, sobald die mit Hilfe des Infrarotsensors 74 erfasste Ist-Temperatur die Soll-Temperatur des ausgewählten Werkstückmaterials erreicht. 3 shows a power tool 60 according to an embodiment of the present invention in the form of a hand-held milling machine during the machining of a workpiece 62 , The milling machine 60 includes a housing 64 and a machining tool 66 in the form of a milling cutter, within a workpiece machining area 68 into the workpiece 62 intervenes. The milling machine 60 includes a workpiece overheat protection device 70 , which essentially consists of a rotary switch 72 , a temperature sensor 74 and a control device 76 consists. With the aid of the rotary switch, different workpiece materials can be selected, as previously described with reference to the first two embodiments. Each of these workpiece materials is assigned a predetermined target temperature. This target temperature is lower than the temperature at which damage to the target temperature associated workpiece material is to be expected. Furthermore, the workpiece overheat protection device 70 via the rotary switch 72 manually disabled. As a temperature sensor 74 An infrared sensor is provided on the workpiece top in the workpiece processing area 68 is directed and detected according to the actual temperature on the workpiece top. The control device 76 is set to reduce the workpiece machining speed as soon as it is detected by the infrared sensor 74 detected actual temperature reaches the target temperature of the selected workpiece material.

Es sollte klar sein, dass anstelle der Infrarotsensoren, die bei den in den 1 bis 3 dargestellten Elektrowerkzeugen als Temperatursensoren eingesetzt werden, auch elektrische Temperatursensoren verwendet werden können, wie beispielsweise ein Heißleiter-, ein Kaltleiter- oder ein Halbleitertemperatursensor. Diese elektrischen Temperatursensoren können insbesondere in den jeweiligen Bearbeitungswerkzeugen integriert sein.It should be clear that, instead of the infrared sensors used in the 1 to 3 shown electric tools are used as temperature sensors, and electrical temperature sensors can be used, such as a thermistor, a PTC thermistor or a semiconductor temperature sensor. These electrical temperature sensors can be integrated in particular in the respective processing tools.

Zum Regeln der Werkstückbearbeitungsgeschwindigkeit weisen die Regeleinrichtungen der in den 1 bis 3 dargestellten Elektrowerkzeuge bevorzugt einen PID-Regler auf.For controlling the workpiece processing speed, the control devices in the 1 to 3 shown power tools prefers a PID controller.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10212064 [0003]
US 5878824 A [0003]

Claims

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ), in particular a chip removing power tool, characterized in that it has a workpiece overheating protection device ( 22 ; 50 ; 70 ) adapted to reduce the machining speed of the power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) as a function of the workpiece temperature in the workpiece processing area ( 20 ; 48 ; 68 ) and of the workpiece material to be machined.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to claim 1, characterized in that the workpiece overheat protection device ( 22 ; 50 ; 70 ) comprises: - a switch ( 24 ; 52 ; 72 ) for selecting a workpiece material, wherein each selectable workpiece material is assigned a predetermined maximum limit temperature, - a temperature sensor ( 26 ; 54 ; 74 ), the actual temperature in the workpiece processing area ( 20 ; 48 ; 68 ), and - a control device ( 28 ; 56 ; 76 ) arranged to lower the processing speed as soon as the actual temperature reaches the limit temperature.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to claim 2, characterized in that the limit temperature is below that temperature at which damage to the limit temperature associated workpiece material is to be expected.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to claim 2, characterized in that the limit temperature is lower by a predetermined safety factor than the temperature at which a damage of the limit temperature associated workpiece material is to be expected.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to claim 1, characterized in that the workpiece overheat protection device ( 22 ; 50 ; 70 ) comprises: - a switch ( 24 ; 52 ; 72 ) for selecting a workpiece material, wherein each selectable workpiece material is assigned a predetermined target temperature, - a temperature sensor ( 26 ; 54 ; 74 ), the actual temperature in the workpiece processing area ( 20 ; 48 ; 68 ), and - a control device ( 28 ; 56 ; 76 ), which is set up so that it controls the processing speed such that the actual temperature is in the range of the target temperature.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to claim 5, characterized in that the target temperature is lower than that temperature at which damage to the target temperature associated workpiece material is to be expected.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the control device ( 26 ; 54 ; 74 ) has a PID controller for controlling the processing speed.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the temperature sensor ( 26 ; 54 ; 74 ) is an infrared sensor.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the temperature sensor ( 26 ; 54 ; 74 ) is an integrated into a machining tool electrical temperature sensor.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to claim 9, characterized in that the electrical temperature sensor ( 26 ; 54 ; 74 ) is a thermistor or PTC thermistor or semiconductor temperature sensor.

Power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the power tool ( 10 ; 40 ; 60 ) is a hand-held power tool.