DE102011118613A1 - Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug sowie Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters - Google Patents

Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug sowie Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug mit einem Totmannschalter, bei welchem ein kapazitiver Sensor einen Flächenleiter umfasst, der hinter einer gekrümmten Gehäusewand angeordnet ist und sich der Krümmung der Gehäusewand anpasst.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug mit einem Totmannschalter, insbesondere betrifft die Erfindung einen Handgriff für ein rotatorisch angetriebenes Schleif-, Fräs- oder Polierwerkzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Totmannschalter sind für unterschiedliche Arten von Maschinen aus der Praxis bekannt. Es handelt sich dabei insbesondere um Schalter, welche beim Loslassen eines Werkzeugs ein Schaltsignal generieren, mittels dessen das Werkzeug abgeschaltet wird bzw. mit denen die Stromzufuhr zum Werkzeug unterbrochen wird. Durch derartige Totmannschalter kann die Sicherheit des Werkzeugs erhöht werden, da dieses beispielsweise bei versehentlichem Fallenlassen automatisch abgeschaltet wird.
  • Es gibt Totmannschalter, die sicherstellen, dass das Werkzeug nur im Betrieb ist, wenn dieses mit zwei Händen gehalten wird. Dies betrifft beispielsweise Totmannschalter von Motorsägen. Bei Werkzeugen mit Einhandbetrieb kann der Totmannschalter auch derart ausgebildet sein, dass das Werkzeug nur eingeschaltet wird, wenn der Benutzer seine Hand am Griff hat. Im Falle des Loslassens wird das Werkzeug automatisch abgeschaltet und muss zum weiteren Betrieb erneut angeschaltet werden.
  • Die europäische Patentschrift EP 1 595 661 B1 zeigt einen kapazitiven Totmannschalter, der in dem Griff einer Kettensäge verwendet wird. Bei diesem Totmannschalter ist eine Sensorlage zwischen zwei Halbschalen angeordnet. Ein derartiger kapazitiver Totmannschalter ist besonders komfortabel, da kein mechanischer Schalter betätigt werden muss. Weiter ist ein kapazitiver Schalter unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und anderen Umwelteinflüssen, da keine mechanischen Teile vorhanden sind und das Gehäuse daher auf einfachere Weise hermetisch abgedichtet ausgebildet sein kann.
  • Nachteilig an dem in der EP 1 595 661 B1 beschriebenen Griff ist, dass dieser sich aufgrund der Anordnung eines kapazitiven Flächensensors zwischen den zwei Griffschalen nicht für Werkzeuge eignet, bei denen eine drehbare Welle, welches das Werkzeug antreibt, im Griff angeordnet ist.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Totmannschalter bereit zu stellen, welcher sich auch für Werkzeuge eignet, bei denen eine angetriebene Welle in einem vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Griff angeordnet ist, insbesondere auch Werkzeuge, welche mittels einer biegsamen Welle angetrieben werden, wie beispielsweise Fräs-, Schleif- und Polierwerkzeuge.
  • Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum einfachen und zuverlässigen Betreiben eines kapazitiven Totmannschalters bereit zu stellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung wird bereits durch einen Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug sowie durch ein Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen unter Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung betrifft einen Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug, welcher ein Gehäuse umfasst.
  • Das Gehäuse dient insbesondere der Aufnahme einer drehbaren Welle. Es kann also beispielsweise in dem Gehäuse ein Antriebsmotor mit einer drehbaren Welle angeordnet. sein.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren Werkzeuge, welche mittels einer biegsamen Welle angetrieben werden. Bei einem derartigen Werkzeug wird der Antriebsmotor stationär betrieben. Dieser ist über eine biegsame Welle, an deren Ende der Handgriff des Werkzeugs sitzt, mit der Antriebsspindel eines Werkzeugs verbunden. Derartige Werkzeuge, welche beispielsweise zum Polieren, Schleifen und Fräsen verwendet werden, haben den Vorteil, aufgrund des abgekoppelten Antriebsmotors besonders leicht und handlich zu sein.
  • Das Gehäuse des Griffes umfasst einen Totmannschalter, welcher einen kapazitiven Sensor umfasst.
  • Der kapazitive Sensor umfasst einen hinter einer gekrümmten Gehäusewand angeordneten ersten Flächenleiter, welcher, der Krümmung der Gehäusewand angepasst ist. Durch den Flächenleiter, welcher entlang der Gehäusewand läuft, kann der Handgriff innen hohl sein.
  • Insbesondere ist vorgesehen, einen rohrförmigen bzw. im wesentlichen zylindrischen Handgriff bereit zu stellen, welcher in seinem Inneren eine zylindrische Ausnehmung umfasst, die eine Antriebswelle eines rotatorisch angetriebenen Werkzeugs aufnehmen kann. Die Welle sitzt dabei vorzugsweise im Wesentlichen mittig in der Aussparung.
  • Insbesondere kann im Handgriff die Antriebswelle für ein rotatorisch angetriebenes Werkzeug angeordnet sein, welche mittels einer rückseitig vom Handgriff abgehenden biegsamen Welle angetrieben wird.
  • Unter einer der Krümmung der Gehäusewand angepassten Ausgestaltung des ersten Flächenleiters wird ein Flächenleiter verstanden, welcher im Wesentlichen der Kontur der inneren Gehäusewand folgt. Die Innenkontur der Gehäusewand ist insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet, so dass der Flächenleiter ebenfalls entlang eines Kreisbogens der Gehäusewand folgt. Dieser kann direkt an der Gehäusewand anliegen oder über eine Abstandslage, welche vorzugsweise eine Dicke von weniger als 0,5 cm hat, der Kreisform der Gehäusewand folgen.
  • Um einen zuverlässigen Schalter bereit zu stellen, erstreckt sich der erste Flächenleiter bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zumindest abschnittsweise entlang eines Kreisbogens von mindestens 270°. Bevorzugt wird ein Flächenleiter verwendet, welcher sich im Wesentlichen entlang des gesamten Innenumfangs des Griffes erstreckt. Weiter ist der Flächenleiter vorzugsweise derart lang, dass er die Innenwand eines mittleren Gehäuseteils, welches dem Greifen des Werkzeugs dient, nahezu vollständig abdeckt.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist hinter dem Flächenleiter, also entgegengesetzt der Position des Gehäuses und in Richtung des Innenraums des Griffes, ein weiterer Flächenleiter als Abschirmlage angeordnet. Diese Abschirmlage wird vorzugsweise im Betrieb auf Null-Potential gelegt.
  • Die Erfinder haben herausgefunden, dass es mittels einer derartigen Abschirmlage möglich ist, einen Handgriff bereit zu stellen, bei welchem metallische Bauteile innerhalb des Griffes, insbesondere bewegte metallische Bauteile, die durch den ersten Flächenleiter und die Umgebung definierte Kapazität, auf deren Basis welcher bestimmt wird, ob der Benutzer seine Hand am Griff hat, nur wenig beeinträchtigen.
  • Vorzugsweise folgt der weitere Flächenleiter ebenfalls der Krümmung der inneren Gehäusewand.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass erster und weiterer Flächenleiter über eine Isolierschicht voneinander getrennt sind. Als Isolierschicht wird vorzugsweise eine Schicht mit einer Dicke von mehr als 0,2 mm, insbesondere eine Schaumgummischicht, verwendet.
  • Der weitere Flächenleiter ist derart ausgebildet, dass er den größten Teil der Fläche des ersten Flächenleiters abschirmt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind erster Flächenleiter und/oder weiterer Flächenleiter als Folienleiter ausgebildet. Es ist insbesondere vorgesehen, als Flächenleiter eine flexible Leiterplatte zu verwenden, welche zumindest abschnittsweise mit einer Schicht aus leitendem Material versehen ist und so einen Flächenleiter bildet.
  • Insbesondere wird bei zumindest einem Flächenleiter ein Gitter aus leitendem Material verwendet. Der Flächenleiter in Form einer flexiblen Leiterplatte ist also nicht vollständig mit einer leitenden Schicht bedeckt, sondern weist Leiterbahnen auf, die in Form eines Gitters miteinander verbunden sind, beispielsweise in Form eines Gitters mit rechtwinklig zueinander laufenden Leiterbahnen.
  • Diese Variante der Erfindung berücksichtigt, dass die Sensorfläche und insbesondere die Abschirmlage selbst eine Kapazität darstellen. Durch Ausgestaltung der Leiterbahnen als Gitter wird die leitende Fläche insgesamt deutlich reduziert und gleichzeitig insgesamt eine große Fläche bereitgestellt.
  • Vorzugsweise ist die Gitterstruktur auf dem weiteren Flächenleiter engmaschiger ausgestaltet als auf dem ersten Flächenleiter. Insbesondere beträgt der Abstand der Leiterbahnen auf dem ersten Flächenleiter über 3 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 1,5 mm. Der Abstand der Leiterbahnen auf dem weiteren Flächenleiter beträgt vorzugsweise weniger als 2 mm, insbesondere 0,5 bis 1,5 mm.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist erster und/oder weiterer Flächenleiter Teil einer Leiterplatte, auf welcher eine elektronische Schaltung des kapazitiven Sensors angeordnet ist. Insbesondere wird eine Star-Flex-Leiterplatte verwendet, welche im Bereich der Schaltung durch weitere Lagen nicht flexibel ausgebildet ist und welche sich daher eignet, um darauf die integrierten Schaltkreise einer elektronischen Schaltung und/oder einen Stecker zur Spannungsversorgung oder für das Schaltsignal anzuordnen.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass in einem nicht flexiblen Bereich der Leiterplatte, in dem erster und weiterer Flächenleiter ausgespart sind, die integrierten Schaltkreise zur Ausbildung eines kapazitiven Schalters angeordnet sind und sowohl erster als auch weiterer Flächenleiter mit der Schaltung kontaktiert sind.
  • So wird eine einfach und robust ausgebildete Einheit aus Schaltung und den beiden Flächenleiter bereitgestellt, welche in einem im Wesentlichen zylindrischen ausgebildeten Gehäuse eingeschoben und dort befestigt werden kann. Ein Stecker zur Spannungsversorgung und/oder zur Weiterleitung eines Schaltsignals ist dabei ebenfalls auf dem nicht flexiblen Teil der Leitplatte angeordnet.
  • Das Gehäuse ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zumindest abschnittsweise als Rohr ausgebildet. In dieses Rohr können die Flächenleiter nebst Schaltung eingeschoben werden, so dass dieses Rohr über seinen gesamten Umfang verschlossen ausgebildet sein kann, insbesondere kann ein nahtloses Rohr verwendet werden.
  • Dies ermöglicht im Unterschied zu der Anordnung des Sensorelements zwischen zwei Halbschalen eine einfachere und robustere Ausgestaltung des Griffes. Weiter ist es einfacher, einen hermetisch gekapselten Griff bereit zu stellen, da das Rohr lediglich an Vorder- und Rückseite mit Dichtungen versehen werden muss.
  • Der Handgriff ist insbesondere mit einer biegsamen Welle gekoppelt und weist eine zylindrische Aussparung zur Aufnahme eines von der biegsamen Welle angetriebenen Werkzeugs auf. Die Antriebswelle des Werkzeugs befindet sich mithin abschnittsweise im Griff und treibt das an der Vorderseite des Griffes herausstehende rotatorisch betriebene Werkzeug an.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters, insbesondere des Totmannschalters eines vorstehend beschriebenen Handgriffes.
  • Der Totmannschalter umfasst einen kapazitiven Sensor, beispielsweise in Form eines in einem Griff angeordneten Flächenleiters.
  • Dieser Sensor wird über einen Oszillator, insbesondere über einen Multivibrator, angesteuert.
  • In einer Einschaltphase, in welcher der Benutzer den Griff nicht in der Hand hält, wird der Sensor auf die Frequenz des Oszillators kalibriert.
  • Der Kalibrationsvorgang kommt dabei zu Gute, dass Gegenstände, welche sich typischerweise in der Nähe des Griffes (beispielsweise in einer Werkstatt) befinden, einen geringen Wasseranteil aufweisen. Der Griff kalibriert sich somit zunächst auf die Umgebung, in der er betrieben wird.
  • Das in die Hand nehmen des Griffes führt aufgrund der signifikant höheren Dielektrizitätskonstante der Hand zu einer deutlichen Kapazitätsänderung, so dass nunmehr auf das Vorhandensein der Rand des Bedieners geschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise weist der Handgriff eine Anzeigeeinrichtung auf, um dem Bediener den Abschluss des Kalibrierungsvorgangs zu signalisieren.
  • Lässt nun der Bediener den Griff wieder los, kommt es am Multivibrator aufgrund der stark geänderten Kapazität zu einer deutlichen Frequenzänderung.
  • Über einen definierten Schwellwert kann nun ein Schaltsignal generiert werden.
  • Der Schwellwert liegt dabei zwischen der Frequenz bei anliegender Hand des Bedieners und der zuvor bestimmten Frequenz während des Kalibrierungsvorgangs.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird der Schwellwert während des Betriebes nachgefahren.
  • Auch beim Betrieb des Werkzeugs, während der Benutzer dieses in der Hand hält, ändert sich durch Umgebungseinflüsse die Kapazität, welche von der Sensorfläche und der Umgebung abhängt.
  • Über die im Betrieb geänderte Kapazität kann der Schwellwert nachgefahren werden.
  • Es ist auch denkbar, dass sich der Totmannschalter beim Loslassen des Werkzeugs automatisch, also ohne ein Zutun des Benutzers, selbst neu kalibriert.
  • Vorzugsweise erfolgt eine Kalibrierung zumindest bei jedem Einschalten des Werkzeugs.
  • Durch die erfindungsgemäße Ansteuerung kann ein besonders zuverlässig arbeitender kapazitiver Totmannschalter bereitgestellt werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung soll im Folgenden Bezug nehmend auf schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele, anhand der Zeichnungen 1 bis 8 näher erläutert werden.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Griffes, welcher mit einer biegsamen Welle verbunden ist.
  • 2 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten des im Griff angeordneten kapazitiven Sensors.
  • 6 zeigt eine Detailansicht, wie biegsame Welle und Gehäuse des Griffes miteinander verbunden sind.
  • Bezug nehmend auf 7 wird der Aufbau des Gehäuses näher erläutert.
  • 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung, welche der kapazitive Totmannschalter umfasst.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt, schematisch dargestellt, einen Handgriff für ein motorisch betriebenes Werkzeug.
  • Der Handgriff 1 umfasst ein Gehäuse 2, welches vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet ist.
  • Rückseitig ist ein abnehmbares Gehäusehinterteil 4 mit einer biegsamen Welle 3 angeordnet.
  • Bei einer biegsamen Welle handelt es sich um eine in einem flexiblen Rohr geführte flexible Welle, welche an einem Antriebsmotor (nicht dargestellt) angeschlossen wird. Derartige biegsame Wellen zum Antrieb von rotatorisch betriebenen Werkzeugen sind aus der Praxis bekannt.
  • Das Gehäuse 2 dient der Aufnahme der Antriebswelle eines rotatorisch betriebenen Werkzeugs (nicht dargestellt), wie beispielsweise eines Schleif-, Fräs- oder Polierwerkzeugs.
  • Die Antriebswelle kann aus dem Gehäusevorderteil 5 herausschauen und dort kann in herkömmlicher Weise das anzutreibende Werkzeug befestigt werden.
  • Im Betrieb nimmt der Benutzer (nicht dargestellt) das Werkzeug am Griff 2 in die Hand und schaltet dieses ein. Der Schalter zum Einschalten kann beispielsweise am Griff selbst oder am Antriebsmotor angeordnet sein. Denkbar ist auch ein Werkzeug, welches zumindest in einer Betriebsart ausschließlich über den Totmannschalter ein- und ausgeschaltet wird.
  • Der hier dargstellte Griff 1 verfügt über einen kapazitiven Totmannschalter, über den das Werkzeug bei Loslassen des Griffes automatisch abgeschaltet wird.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines kapazitiven Sensors 6, welcher als Totmannschalter ausgebildet ist und in den in 1 dargestellten Griff eingeschoben werden kann.
  • Der kapazitive Sensor 6 umfasst einen ersten Flächenleiter 7, welcher aus einer flexiblen Leiterplatte besteht.
  • Zur Ausbildung eines Flächensensors sind auf der flexiblen Leiterplatte Leiterbahnen 8 aufgebracht, welche ein Gitter bilden.
  • Der Flächenleiter 7 ist mit einer elektronischen Schaltung 10 gekoppelt, welche in den Bereich des Flächenleiters 7 hineinragt. In diesem Bereich ist die Leiterplatte durch zusätzliche Lagen verstärkt und mithin nicht als flexible Leiterplatte ausgebildet, um die Komponenten der Schaltung, insbesondere integrierte Schaltkreise, auf der Leiterplatte anzuordnen.
  • Weiter umfasst der starre Teil der Leiterplatte einen Stecker 9, welcher der Stromversorgung der Schaltung 10 dient und über den ein Schaltsignal zum Ausschalten des Werkzeugs generiert werden kann.
  • Unterhalb des Flächenleiters 7 befindet sich ein weiterer Flächenleiter 12, welcher als Abschirmlage dient und in diesem Beispiel vorne herausschaut.
  • Dieser als Abschirmlage dienende weitere Flächenleiter 12 ist ebenfalls als flexible Leiterplatte ausgebildet und mit der Schaltung 10 verbunden. Im Betrieb liegt der weitere Flächenleiter 12 auf Null-Potential.
  • Weiter weist der herausstehende Teil des weiteren Flächenleiters 12 Anzeigeneinrichtungen, in diesem Fall in Form von LEDS 13, auf. Es kann sich dabei um die Dünnschicht-LEDs handeln, welche auf den weiteren Flächenleiter 12 gelötet sind.
  • Der oder die Flächenleiter 1, 12 können Aussparungen 11 umfassen, die der Durchführung einer Schraube oder eines Stiftes dienen oder in die ein korrespondierender Noppen des Gehäuses eingreift und so eine definierte Position der Flächenleiter gewährleistet.
  • 3 zeigt eine weitere Ansicht des kapazitiven Sensors 6, in diesem Fall stirnseitig auf den in das Gehäuse (2 in 1) eingeschobenen kapazitiven Sensor.
  • Zu erkennen ist, dass erster Flächenleiter 7 und weiterer Flächenleiter 12 im Wesentlichen die Form eines Kreisbogens annehmen. Die Flächenleiter 7 und 12 sind über eine Abstandslage 14 in Form einer Isolierschicht aus Schaumgummi voneinander beabstandet.
  • Beide Flächenleiter 7, 12 sind mit dem starren Teil der Leiterplatte verbunden, auf dem hier der Stecker 9 zu sehen ist.
  • Innerhalb der Flächenleiter 7, 12 ist nunmehr eine zylindrische Aussparung vorhanden, welche der Aufnahme eines Werkzeugs, insbesondere der Aufnahme einer Antriebswelle eines rotatorisch betriebenen Werkzeugs dienen kann.
  • Es versteht sich, dass die als flexible Leiterplatten ausgebildeten Flächenleiter 7, 12 die kreisförmige Form erst dann annehmen, wenn sie in das Gehäuse des Handgriffes eingeschoben sind.
  • 4 zeigt eine weitere Ansicht des kapazitiven Sensors 6 im aus dem Gehäuse herausgenommenen Zustand, bei dem die Leiterplatten 7, 12 nur noch leicht gebogen sind.
  • Zu erkennen ist, dass die obere Leiterplatte 7 über die Abstandslage 14 von der unteren Leiterplatte 12 beabstandet ist.
  • Die Schaltung 10, welche als starre Leiterplatte ausgebildet ist, ragt in den Bereich der Flächenleiter 7, 12 hinein.
  • 5 zeigt eine weitere Ansicht, bei welcher beim kapazitiven Sensor 6 der erste Flächenleiter 7 hochgeklappt ist. Zu erkennen ist die darunter liegende Abstandslage 14.
  • Weiter ist in dieser Ansicht besonders gut zu erkennen, dass der weitere Flächenleiter 12 in dem Bereich, in welchem er unter dem ersten Flächenleiter 7 hervorragt, Anzeigeelemente in Form von LEDs 13 aufweist.
  • Diese LEDs 13 können über ein zumindest teiltransparentes Gehäuse dem Benutzer signalisieren, dass der Handgriff betriebsbereit ist und/oder dass ein Kalibriervorgang abgeschlossen ist.
  • Bezug nehmend auf die perspektivische Ansicht in 6 sollen Details der Befestigung der biegsamen Welle 3, welche dem Antrieb des rotatorisch betriebenen Werkzeugs dient, näher erläutert werden.
  • Die biegsame Welle 3 ist am Gehäusehinterteil 4 angebracht.
  • Um eine mechanisch sichere Verbindung herzustellen, ragt aus dem Gehäusehinterteil 4 ein rohrförmiger Stutzen 15, welcher in das Gehäuse 2 geschoben wird.
  • Weiter weist auch das Gehäusehinterteil 4 einen Stecker 16 auf, welcher mit dem Stecker 9 des Gehäuses 2 korrespondiert und welcher der elektrischen Versorgung sowie der Weiterleitung des Schaltsignals dient.
  • Das Gehäusehinterteil 4 wird nach dem Einschieben des rohrförmigen Stutzens 5 in das Gehäuseteil 2 verschraubt und so sicher gehalten.
  • Wie in 7 dargestellt, kann in das Gehäuse 2 eine Innenhülse 17 eingesetzt sein.
  • Die Innenhülse 17 besteht vorzugsweise aus Metall und dient der Versteifung des Handgriffs sowie der Aufnahme von Komponenten des rotatorisch betriebenen Werkzeugs. Weiter kann in der Innenhülse 17 auch die Ankopplung an einer biegsamen Welle angeordnet sein.
  • Die Innenhülse 17 kann auch Teil eines Gehäuses des zu betreibenden Werkzeugs sein.
  • 8 zeigt schematisch eine Schaltung zum Betrieb des kapazitiven Sensors.
  • Diese Schaltung lässt sich grob in mehrere Bausteine einteilen.
  • Zum einen umfasst die Schaltung einen Multivibrator 19. Kern dieser Schaltung ist der Timerbaustein U1. Zusammen mit dem Widerstand R3 und dem Kondensator aus der Sensorfläche, also dem ersten Flächensensor, bildet er einen Multivibrator mit variabler Frequenz, welche von der Kapazität abhängig ist.
  • Die Gestaltung des Kondensators als einfache Fläche bedingt eine Kapazitätsänderung auf Materialien in der unmittelbaren Umgebung. Besonders auf feuchte Materialien wie das Gewebe der menschlichen Hand reagiert die Kapazität stark, da Wasser eine hohe Dielektrizitätskonstante besitzt.
  • Neben einer Spannungsversorgung 18 weist die Schaltung einen Mikrocontroller 20 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel die Flanken am Ausgang des Multivibrators innerhalb eines zuvor definierten Zeitfensters zählt.
  • Bei einem Absinken der Anzahl der Flanken über einen vorgegebenen Schwellwert wird der elektronische Schalter U1 (High side Switch) betätigt und die LED-Anzeige aus mehreren LED's 13 eingeschaltet.
  • Im Betrieb wird der Schwellwert, über den ermittelt wird, ob der Benutzer die Hand am Gerät hat oder nicht, laufend über eine Hystereschleife nachgefahren.
  • Durch die Erfindung konnte ein zuverlässiger Totmannschalter auf kapazitiver Basis, insbesondere für rotatorisch betriebene Werkzeuge, bereit gestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Handgriff
    2
    Gehäuse
    3
    Biegsame Welle
    4
    Gehäusehinterteil
    5
    Gehäusevorderteil
    6
    Kapazitiver Sensor
    7
    Erster Flächenleiter
    8
    Leiterbahn
    9
    Stecker
    10
    Schaltung
    11
    Aussparung
    12
    Weiterer Flächenleiter
    13
    LED
    14
    Abstandslage
    15
    Rohrförmiger Stutzen
    16
    Stecker
    17
    Innenhülse
    18
    Spannungsversorgung
    19
    Multivibrator
    20
    Mikrocontroller
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1595661 B1 [0004, 0005]

Claims (10)

  1. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug, umfassend ein Gehäuse mit einem Totmannschalter, wobei der Totmannschalter einen kapazitiven Sensor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Sensor einen hinter einer gekrümmten Gehäusewand angeordneten ersten Flächenleiter umfasst, welcher der Krümmung der Gehäusewand angepasst ist.
  2. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Flächenleiter ein weiterer Flächenleiter als Abschirmlage angeordnet ist, wobei insbesondere der weitere Flächenleiter auf Nullpotential liegt.
  3. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erster Flächenleiter und/oder weiterer Flächenleiter als Folienleiter ausgebildet sind.
  4. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erster Flächenleiter und/oder weiterer Flächenleiter ein Gitter aus leitendem Material ausweisen.
  5. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erster oder weiterer Flächenleiter Teil einer Leiterplatte ist, auf welcher eine elektronische Schaltung des kapazitiven Sensors angeordnet ist.
  6. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte als starr-flex-Leiterplatte ausgebildet ist.
  7. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zumindest abschnittsweise als Rohr ausgebildet ist.
  8. Handgriff für ein motorisch angetriebenes Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff mit einer biegsamen Welle gekoppelt ist, wobei der Handgriff eine zylindrische Aussparung zur Aufnahme eines von der biegsamen Welle angetriebenen Werkzeugs aufweist.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters, insbesondere des Totmannschalters eines Handgriffes nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Totmannschalter einen kapazitiven Sensor umfasst, der über einen Oszillator, insbesondere einen Multivibrator, angesteuert wird, wobei in einer Einschaltphase, in welcher der Benutzer den Griff nicht in der Hand hält, der Sensor auf die Frequenz des Oszillator kalibriert wird und im Betrieb bei Erreichen eines über das Kalibrieren ermittelten Schwellwertes ein Abschaltsignal generiert wird.
  10. Verfahren zum Betrieb eines Totmannschalters nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert während des Betriebs nachgefahren wird.
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