DE102012019855B4 - Motorbetriebenes Arbeitsgerät mit Neigungssensor - Google Patents

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Abstract

Handgehaltenes Arbeitsgerät (1) zum Bearbeiten eines festen Untergrunds (6) in einer im Wesentlichen senkrecht nach unten ausgerichteten Hauptarbeitsrichtung (7), mit
- einer einen Elektromotor aufweisenden Antriebsvorrichtung;
- einer durch die Antriebsvorrichtung antreibbaren Werkzeugvorrichtung (4, 5);
- einer Neigungserkennungsvorrichtung (8) zum Erkennen eines Neigungswinkels des Arbeitsgeräts (1);
- einer Entscheidungsvorrichtung (9) zum Erkennen, dass der Neigungswinkel des Arbeitsgeräts außerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) liegt, und
- einer Verhinderungsvorrichtung (10) zum Verhindern einer Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung (4, 5), wenn die Entscheidungsvorrichtung (9) einen Neigungswinkel außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) erkennt, wobei
- bei einem Start eines Arbeitsbetriebs des Arbeitsgeräts (1) und bei einem Erkennen eines Zustands, in dem der Neigungswinkel außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) liegt, ein Start der Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung (4, 5) durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft gemäß Patentanspruch 1 ein handgehaltenes Arbeitsgerät zum Bearbeiten eines festen Untergrunds mit einer im Wesentlichen senkrecht nach unten ausgerichteten Hauptarbeitsrichtung. Das handgehaltene Arbeitsgerät kann beispielsweise ein motorbetriebener Stampfer oder ein Großhammer wie beispielsweise ein Aufbruchhammer sein.
  • Motorbetriebene Arbeitsgeräte zur Bearbeitung eines festen Untergrunds, beispielsweise eine Erdreichs bzw. Bodens, werden typischerweise von einem Bediener in einer stehenden Arbeitsposition gehalten und weisen daher eine im Wesentlichen senkrecht nach unten ausgerichtete Hauptarbeitsrichtung auf. Die Hauptarbeitsrichtung wird dabei durch die Arbeits-, Stoß- und/oder Schlagrichtung einer Werkzeugvorrichtung bestimmt, mit der diese auf den Untergrund aufschlägt. Die Werkzeugvorrichtung, z.B. ein Meißel oder eine Stampfplatte, ist dabei derart konstruiert, dass eine möglichst große Schlagkraft bzw. ein großer Stoßimpuls erreicht wird.
  • Wird ein derartiges Arbeitsgerät versehentlich in Betrieb gesetzt, können durch die hohe Stoß- bzw. Schlagkraft große Schäden an Gegenständen in einer Umgebung des Arbeitsgeräts sowie an Personen, die sich in einer Umgebung des Arbeitsgeräts befinden, entstehen. Ein versehentliches Inbetriebsetzen kann beispielsweise durch Erschütterungen und Stöße beim Transport, durch eine Fehlbedienung eines Bedieners oder durch ein Fehlverhalten beispielsweise der Elektronik eines derartigen Arbeitsgeräts verursacht sein.
  • Die DE 198 34 443 B4 zeigt eine Vorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines Verbrennungsmotors in einem Arbeitsgerät, mit einer Erkennungseinrichtung zum Erkennen eines Sonderbetriebszustands des Arbeitsgeräts und einer von der Erkennungseinrichtung ansteuerbaren Einstelleinrichtung zum Einstellen der Motordrehzahl auf eine Sicherheitsdrehzahl unterhalb einer Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgehaltenes Arbeitsgerät zur Bodenbearbeitung mit einem verbesserten Sicherheitskonzept zum Verhindern von Sach- und Personenschäden durch unbeabsichtigten Betrieb anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein handgehaltenes Arbeitsgerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Ein handgehaltenes Arbeitsgerät zur Bearbeitung eines festen Untergrunds in einer im Wesentlichen senkrecht nach unten ausgerichteten Hauptarbeitsrichtung weist eine Antriebsvorrichtung, eine durch die Antriebsvorrichtung antreibbare Werkzeugvorrichtung, eine Neigungserkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Neigungswinkels des Werkzeugs, eine Entscheidungsvorrichtung zum Erkennen, dass der Neigungswinkel des Arbeitsgeräts außerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs liegt, und eine Verhinderungsvorrichtung zum Verhindern einer Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung, wenn die Entscheidungsvorrichtung einen Neigungswinkel außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs erkennt, auf.
  • Bei dem Arbeitsgerät kann es sich beispielsweise um ein Großwerkzeug zur Bodenbearbeitung handeln, wie beispielsweise einen Stampfer oder Hammer, z.B. einen Groß- bzw. Aufbruchhammer. Derartige Arbeitsgeräte werden typischerweise von einem Bediener geführt, der das Arbeitsgerät an Griffvorrichtungen in einer Arbeitsposition hält. Bei der Bodenbearbeitung ist die Arbeitsposition dabei im Wesentlichen so gewählt bzw. vorbestimmt, dass die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung im erdfesten Inertialsystem im Wesentlichen senkrecht nach unten ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung wird im Folgenden als Hauptarbeitsrichtung bezeichnet.
  • Die Antriebsvorrichtung des handgehaltene Arbeitsgeräts weist beispielsweise einen Motor, einen Kurbeltrieb und/oder eine Kuppelvorrichtung auf. Durch die Antriebsvorrichtung kann die Werkzeugvorrichtung angetrieben, also in die Arbeitsbewegung versetzt werden. Die Werkzeugvorrichtung kann dabei eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Werkzeugs aufweisen, wie beispielsweise eine Vorrichtung zum Einspannen eines Schaftes eines Stampffußes oder eines Meißels. Alternativ kann die Werkzeugvorrichtung auch das Werkzeug selbst aufweisen.
  • Die Neigungserkennungsvorrichtung ermöglicht das Erkennen des Neigungswinkels des Arbeitsgeräts. Der Neigungswinkel kann ein Neigungswinkel bezüglich der Vertikalen sein und ergibt sich aus einer Abweichung einer Ausrichtung des Arbeitsgeräts von der durch die Hauptarbeitsrichtung bestimmten Arbeitsposition. Ist die Hauptarbeitsrichtung beispielsweise im Wesentlichen senkrecht nach unten, also entlang der Vertikalen, gerichtet, kann der Neigungswinkel durch den Winkel einer Schlag- bzw. Stampfachse des geneigten Arbeitsgeräts zum Lot, welches den Erdboden an der Spitze des Werkzeugs trifft, bestimmt werden. Der Neigungswinkel kann durch Bestimmen der Neigung des Arbeitsgeräts im erdfesten Inertialsystem durch einen Neigungs-, Lage- und/oder Orientierungssensor bestimmt werden.
  • Die Neigungserkennungsvorrichtung kann einen Neigungssensor nach beliebigem Prinzip aufweisen. Der Neigungssensor kann ein feinmechanisches oder elektrisches Bauteil aufweisen, das einen genauen Bezug zur Lotrichtung, d.h. zur örtliche Richtung der Schwerebeschleunigung, herstellen und/oder eine Änderung des Neigungswinkels überwachen kann. Beispielsweise kann ein mechanisch oder elektromagnetisch gelagerter Pendelkörper, dessen Lage elektronisch, induktiv, kapazitiv oder optisch gemessen wird, enthalten sein. Alternativ kann der Neigungssensor mikroelektromechanisch gestaltet sein und ein Feder-Masse-System aufweisen, wobei die Auslenkung kleiner Testmassen in Abhängigkeit von der Lage nach den genannten Prinzipien bestimmt wird. Andere Ausführungsformen des Neigungssensors können einen teilweise flüssigkeitsgefüllten Hohlkörper nach Art einer Libelle aufweisen, wobei die Reflexion oder Brechung eines Lichtstrahls durch den Flüssigkeitsspiegel oder eine Widerstandsmessung bzw. Kapazitätsmessung in Abhängigkeit von der Lage der Flüssigkeit erfasst wird.
  • Weiterhin kann ein Winkelbereich vorbestimmt sein, bei dem ein zulässiges Betreiben des Arbeitsgeräts vermutet werden kann. Der in dieser Art vorbestimmte Winkelbereich wird im Folgenden auch als zulässiger Winkelbereich bezeichnet. Der zulässige Winkelbereich bestimmt eine zulässige Abweichung der Ausrichtung des Arbeitsgeräts bzw. eine zulässige Neigung relativ zur Vertikalen, bei der ein normaler Arbeitsbetrieb angenommen werden kann.
  • Die Entscheidungsvorrichtung kann den von der Neigungserkennungsvorrichtung erkannten Winkel auswerten und erkennen, ob die erkannte Neigung im zulässigen Winkelbereich liegt oder nicht. Das Ergebnis dieser Erkennung kann beispielsweise als binäres Signal gesendet werden.
  • Die Neigungserkennungsvorrichtung kann ein Ausgangssignal des Neigungssensors beispielsweise direkt ausgeben bzw. an die Entscheidungsvorrichtung senden. Beispielsweise kann sie ein zum Neigungswinkel bijektives, z.B. proportionales Signal ausgegeben.
  • Alternativ kann die Entscheidungsvorrichtung in die Neigungserkennungsvorrichtung integriert sein. Die integrierte Neigungserkennungs-/Entscheidungsvorrichtung kann dann das Ausgangssignal des Neigungssensors intern weiterverarbeiten, beispielsweise durch Vergleich mit dem vorbestimmten Winkelbereich. Das Ergebnis dieser internen Weiterverarbeitung kann dann als binäres Signal gesendet werden, das angibt, ob sich der Neigungswinkel im zulässigen Winkelbereich befindet oder nicht.
  • Zudem weist das Arbeitsgerät eine Verhinderungsvorrichtung auf, durch die, wenn der Neigungswinkel des Arbeitsgeräts außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs liegt, eine Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung verhinderbar ist.
  • Das Verhindern der Arbeitsbewegung durch die Verhinderungsvorrichtung kann in verschiedener Weise geschehen. Erfindungsgemäß wird ein Start der Arbeitsbewegung verhindert. Optional kann die Arbeitsbewegung unterbrochen werden. Dies kann beispielsweise durch Schalten eines der Antriebsvorrichtung zugeführten Antriebsstroms, durch Steuern eines Betriebs der Antriebsvorrichtung oder auch durch mechanisches Verhindern der Arbeitsbewegung z.B. durch ein Feststellen der Werkzeugvorrichtung geschehen.
  • Bei einer Neigung außerhalb des zulässigen Winkelbereichs kann angenommen werden, dass sich das Gerät nicht in einer zulässigen Arbeitsposition befindet. Durch das Verhindern der Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung in dieser unzulässigen Position können Schäden an Gegenständen oder Personen, die sich in einer Umgebung des Arbeitsgeräts befinden, verhindert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das handgehaltene Arbeitsgerät, z.B. ein elektrisch aus einem Akkumulator betriebener Stampfer, beim Transport auf der Ladefläche eines Transportfahrzeugs oder während der Lagerung unbeabsichtigt gestartet wird. Das Verhindern der Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung ermöglicht in diesem Fall, eine Schädigung umliegender Gegenstände oder in einer Umgebung der des Arbeitsgeräts befindlicher Personen durch die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung zu verhindern. Folglich wird der Bedienerschutz und der Schutz umliegender Materialien bzw. Gegenstände erhöht und somit das Sicherheitskonzept des Arbeitsgeräts verbessert. Weiterhin können durch das Verhindern der Arbeitsbewegung auch bestimmte Formen von Missbrauch verhindert werden, wenn z.B. ein Bediener, welcher den Impuls der in Arbeitsbewegung befindlichen Werkzeugvorrichtung unterschätzt, das Arbeitsgerät in einer anderen als der vorgesehenen Arbeitsposition verwenden möchte.
  • Erfindungsgemäß ist bei einem Start eines Arbeitsbetriebs des Arbeitsgeräts und bei einem Erkennen eines Zustands, in dem der Neigungswinkel des Arbeitsgeräts außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs liegt, ein Start der Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar. Der Start des Arbeitsbetriebs des Arbeitsgeräts kann dabei durch Betätigen einer Schalteinrichtung beispielsweise durch einen Bediener ausgelöst sein.
  • In dieser Ausführungsform wird insbesondere ein versehentliches Starten des Arbeitsgeräts, welches sich nicht in einer zulässigen Arbeitsposition befindet, verhindert. Dies verbessert die Sicherheit bei Transport und Lagerung.
  • Zudem kann in dieser Ausführungsform nach dem Start der Neigungswinkel weiterhin ausgewertet werden und ein Betrieb bei zu großer Neigung unterbrochen werden. Alternativ ist es möglich, nach dem Start den Neigungswinkel nicht weiter auszuwerten bzw. einen Neigungswinkel außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs zu ignorieren bzw. zu tolerieren und die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung zuzulassen, um beispielsweise ein Arbeiten in einer anderen Lage als der vorgeschriebenen Arbeitsposition zu ermöglichen. Dann wird der Betrieb nur beim Starten verhindert, nicht mehr danach beim bewussten Arbeiten. Dies ist beispielsweise beim Unterstopfen von Rohren hilfreich.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann während der Arbeitsbetriebs des Arbeitsgeräts bei einem Erkennen des Neigungswinkels des Arbeitsgeräts außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung durch die Verhinderungsvorrichtung unterbrechbar sein.
  • In dieser Ausführungsform kann der Arbeitsbetrieb des Arbeitsgeräts außerhalb der zulässigen Arbeitsposition jederzeit unterbunden werden. Hierdurch kann Missbrauch verhindert und der Bedienerschutz verbessert werden. Beispielsweise schaltet sich das Arbeitsgerät selbständig aus, wenn der Bediener mit dem Arbeitsgerät stürzt oder das Arbeitsgerät fallen lässt.
  • In einer Variante kann die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung durch Steuern, Verhindern und/oder Unterbrechen eines Betriebs der Antriebsvorrichtung durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar und/oder unterbrechbar sein.
  • Dies ermöglicht eine einfach zu realisierende und effektive Gestaltung der Verhinderungsvorrichtung als beispielsweise elektronische Schalt- bzw. Steuervorrichtung für die Antriebsvorrichtung, die ein Signal der Neigungserkennungsvorrichtung auswertet.
  • Erfindungsgemäß weist die Antriebsvorrichtung einen Elektromotor auf. Weiterhin kann bei einem Erkennen des Neigungswinkels außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs eine Stromzufuhr zu dem Elektromotor durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar und/oder unterbrechbar sein.
  • In dieser Ausführungsform kann die Verhinderungsvorrichtung als binärer Schalter ausgeführt sein bzw. einen binären Schalter aufweisen, der die Stromzufuhr zum Elektromotor schaltet, d.h. zulässt oder unterbindet. Dies ermöglicht eine einfache konstruktive Gestaltung des Arbeitsgeräts.
  • In einer Variante dieser Ausführungsform kann das Arbeitsgerät eine zwischen der Antriebsvorrichtung und der Werkzeugvorrichtung angeordnete Kuppelvorrichtung zum Übertragen eines Antriebsmoments der Antriebsvorrichtung aufweisen. Bei einem Erkennen des Neigungswinkels des Arbeitsgeräts außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs kann eine Drehzahl der Antriebsvorrichtung derart durch die Verhinderungsvorrichtung steuerbar sein, dass ein Einkuppeln der Kuppelvorrichtung verhinderbar und/oder lösbar ist.
  • Die Kuppelvorrichtung kann beispielsweise eine Fliehkraftkupplung aufweisen. In dieser Ausführungsform kann die Verhinderungsvorrichtung die Drehzahl des Verbrennungsmotors unter eine Grenzdrehzahl regeln, bei der die Fliehkraftkupplung schließt.
  • Durch das Abkuppeln der Werkzeugvorrichtung von einem Antriebsmoment der Antriebsvorrichtung wird beim Erkennen des Neigungswinkels außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung sicher verhindert. Ein derartiges Abkuppeln ist beim Start sowie auch im laufenden Betrieb möglich. Es ermöglicht, beispielsweise bei einer Startanforderung eines sich in einer unzulässigen Position befindenden Arbeitsgeräts einen Verbrennungsmotor zu starten und bei einer niedrigen Drehzahl zu betreiben, so dass beispielsweise eine Steuerungselektronik oder weitere elektronische Bauteile mit Strom versorgt werden können. Gleichzeitig wird die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung sicher verhindert. Folglich kann eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben oder ein Test bzw. eine Wartung der elektronischen Komponenten vorgenommen werden.
  • In einer weiteren Variante kann die Verhinderungsvorrichtung in die Neigungserkennungsvorrichtung baulich integriert sein.
  • In dieser Variante kann die Neigungserkennungsvorrichtung als Schalter oder Steuervorrichtung fungieren und beispielsweise direkt die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung kontrollieren und/oder einen Betrieb der Antriebsvorrichtung steuern, so dass keine weiteren Komponenten nötig sind. Beispielsweise kann die Neigungserkennungsvorrichtung an einem Ein-/Ausschalter der Arbeitsgeräts integriert sein. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Gestaltung des Arbeitsgeräts.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Verhinderungsvorrichtung in eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Betriebs der Antriebsvorrichtung baulich integriert sein.
  • In dieser Ausführungsform kann die elektronische Steuerungsvorrichtung das Ausgangssignal der Neigungserkennungsvorrichtung auswerten und die Antriebsvorrichtung entsprechend dem Sicherheitskonzept ansteuern. Hierbei kann eine komplexe, beispielsweise auf die Sicherheit des Bedieners abgestimmte Steuerung erreicht werden. Diese Ausgestaltung kann insbesondere bei Arbeitsgeräten günstig sein, welche bereits aus anderen Gründen eine elektronische Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Antriebsvorrichtung aufweisen.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der vorbestimmte Winkelbereich durch wenigstens einen Grenzwert vorgebbar sein.
  • Beispielsweise kann ein einziger Grenzwert vorgegeben sein, der bei einer Auswertung des Neigungswinkels auf jede gemessene Neigung, d.h. auf jede Abweichung vom Lot in beliebiger Richtung, angewendet wird. Dies ermöglicht die Vorgabe eines zulässigen Winkelbereichs mit gleicher zulässiger Winkelabweichung in jeder Richtung, d.h. in Form eines auf der Spitze stehenden Rundkegels.
  • Alternativ können auch mehrere Grenzwerte und dadurch andere zulässige Windelbereiche definiert werden. Beispielsweise kann eine Neigung des Arbeitsgeräts nach vorne oder hinten in Bezug auf einen in der typischen Arbeitsposition befindlichen Bediener gemessen werden. Zudem kann ein weiterer Neigungswinkel beispielsweise durch einen weiteren Neigungssensor der Neigungserkennungsvorrichtung zur linken bzw. rechten Seite des Bedieners gemessen werden.
  • Für diese Winkel können unterschiedliche Winkelbereiche vorbestimmt werden. Beispielsweise kann ein großer Winkelbereich W1 für die Neigung des Arbeitsgeräts zum Bediener hin zulässig sein, da in dieser Arbeitsposition die Werkzeugvorrichtung bzw. das Werkzeug den Bediener nicht gefährdet. Ein geringerer, beispielsweise mittlerer Winkelbereich W2 (<W1) kann für die Neigung des Arbeitsgeräts nach links oder rechts zulässig sein, um eine gewisse Variabilität beim Führen des Arbeitsgeräts zuzulassen. Eine Neigung des Arbeitsgeräts vom Bediener weg kann durch Vorgabe eines eher geringen zulässigen Winkelbereichs W3 (<W2<W1) zu einem schnellen Abschalten des Arbeitgeräts führen, um beispielsweise die Beine des Bedieners zu schützen und eine Kippen des Arbeitsgeräts zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform kann eine Bedienvorrichtung zum Deaktivieren einer Auswertung der Neigungserkennungsvorrichtung während des Arbeitsbetriebs vorgesehen sein.
  • Die Bedienvorrichtung kann beispielsweise einen Schalter oder Taster aufweisen, der während des Arbeitsbetriebs gegen einen Widerstand, beispielsweise ein Federelement, zu halten ist. Hierdurch kann eine explizite und kontrollierte Deaktivierung der Neigungskontrolle durch den Bediener ermöglicht werden, so dass dieser auf Anforderung das Arbeitsgerät kurzfristig auch in stark geneigter Lage betätigen kann. Beim Lösen der Bedienvorrichtung kann die Neigungskontrolle erneut aktiviert werden, um die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten. Dies ermöglicht einen Start des Arbeitsgeräts auch bei starker Neigung, soweit die Bedienvorrichtung betätigt ist. Ebenso wird ein kontrolliertes Betreiben des Arbeitsgeräts in geneigter Lage bei gleichzeitig hohem Bedienerschutz möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Arbeitsgerät ein Stampfer oder ein Hammer sein, insbesondere ein Großwerkzeug zur Bodenbearbeitung.
  • Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Stampfer mit Neigungserfassung und -kontrolle, und
    • 2 einen Groß- bzw. Aufbruchhammer mit Neigungserfassung und -kontrolle.
  • 1 zeigt schematisch einen als Arbeitsgerät dienenden Stampfer 1 mit einer z.B. als Führungsbügel ausgebildeten Griffvorrichtung 2, welche an einem Gehäuse 3 des Stampfers 1 angeordnet ist. Mittels der Griffvorrichtung 2 kann ein Bediener den Stampfer 1 in der schematisch gezeigten senkrechten Arbeitsposition halten. Unterhalb des Gehäuses 3 befindet sich eine relativ zum Gehäuse bewegbare Werkzeugvorrichtung 4 mit einem Werkzeug 5, wie beispielsweise einem Stampffuß mit einer Stampfplatte zur Bearbeitung bzw. Verdichtung des unter dem Stampfer 1 befindlichen festen Untergrunds bzw. Bodens 6.
  • Im Betrieb kann ein Bediener (nicht dargestellt) den Stampfer 1 mittels der Griffvorrichtung 2 in der gezeigten Arbeitsposition halten, in der die das Werkzeug 5 in Richtung einer im Wesentlichen senkrecht nach unten, also vertikal, ausgerichteten Hauptarbeitsrichtung 7 auf den Boden 6 aufschlagen kann. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Werkzeug 5 während der Arbeitsbewegung im Wesentlichen senkrecht auf den Boden 6 aufschlägt.
  • Zum Erfassen eines Neigungswinkels des Stampfers 1 und damit einer Abweichung der Bewegungsachse der Werkzeugvorrichtung 4 bzw. des Werkzeugs 5 von der Hauptarbeitsrichtung 7 ist eine Neigungserkennungsvorrichtung 8 vorgesehen. Weiterhin sind Winkelbereiche 8a, 8b durch Vorgabe eines Grenzwerts für die zulässige Abweichung der Neigung der Werkzeugachse des Arbeitsgeräts von der Hauptarbeitsrichtung 7 angegeben.
  • Weiterhin sind im Stampfer 1 eine Entscheidungsvorrichtung 9 und eine Verhinderungsvorrichtung 10 vorgesehen. Wenn die Entscheidungsvorrichtung 9 auf Basis eines Ausgangssignals der Neigungserkennungsvorrichtung 8 feststellt, dass der Neigungswinkel des Arbeitsgeräts außerhalb der vorbestimmten Winkelbereiche 8a, 8b liegt, ist eine Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung 4 durch die Verhinderungsvorrichtung 10 verhinderbar.
  • Durch Auswerten der durch die Neigungserkennungsvorrichtung 8 erkannten Neigung durch die Entscheidungsvorrichtung 9 kann bei Vorliegen einer Neigung des Stampfers 1 außerhalb der Winkelbereiche 8a, 8b eine Bewegung der Werkzeugvorrichtung 4 bzw. des Werkzeugs 5 durch die Verhinderungsvorrichtung 10 verhindert werden. Hierdurch kann beispielsweise ein unbeabsichtigtes Starten des Stampfers 1 bei der Lagerung und beim Transport zum Beispiel auf der Ladefläche eines Transportfahrzeugs verhindert werden. Im Betrieb kann die Neigung unberücksichtigt bleiben, so dass ein Betreiben des Stampfers 1 nach erfolgreichem Start auch in geneigter Lage möglich ist. Alternativ kann die Neigung im Betrieb auch weiter ausgewertet werden, so dass beispielsweise bei einem Sturz des Bedieners oder bei einem Fallenlassen des Stampfers 1 durch den Bediener die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung 4 unterbrochen werden kann.
  • Zudem ist es möglich, einen Missbrauch durch einen Bediener, der beispielsweise den Rückstoß bzw. die Schlagkraft des Stampfers 1 unterschätzt und den Stampfer 1 in einer nicht bestimmungsgemäßen Lage betreiben möchte, unterbunden werden. Hierdurch wird der Bedienerschutz und der Schutz von sich in einer Umgebung des Stampfers 1 befindenden Gegenständen verbessert.
  • 2 zeigt einen Groß- bzw. Aufbruchhammer I' in einer schematischen seitlichen Ansicht, in der die Griffvorrichtung 2 vor dem Gehäuse 3 zu sehen ist. Die Griffvorrichtung 2 ist dabei in der Betrachtungsebene relativ zu einer Symmetrieachse des Gehäuses derart nach links verschoben, dass der Großhammer I' von einem in der Betrachtungsebene links stehenden Bediener bedient werden kann.
  • Um eine variable Stoßrichtung des Großhammers 1' zu ermöglichen, sind unterschiedliche Winkelbereiche 8a' und 8b' als zulässige Winkelbereiche zum Betreiben des Großhammers I' vorgegeben. Der größere Winkelbereich 8a' ermöglicht ein schräges Anstellen des Großhammers I' während des laufenden Betriebs. Der kleinere Winkelbereich 8b' verhindert einen Betrieb des Großhammers I' mit Stoßrichtung der Werkzeugvorrichtung 4 in Richtung der Füße des Bedieners und erhöht somit die Sicherheit des Bedieners. Zudem ist ein dritter Winkelbereich 8c' vorgegeben, der nur beim Start zur Auswertung eines zum Bediener hin gerichteten Neigungswinkels verwendet wird und so ein sicheres Starten des Großhammers I' in im Wesentlichen senkrechter Arbeitsposition sicherstellt.
  • Durch das Auswerten von Neigungswinkeln in unterschiedlicher Richtung und zu unterschiedlichen Zeiten des Betriebs, insbesondere beim Start und/oder während des laufenden Betriebs, kann eine komplexe, direkt an den Sicherheitsanforderungen ausgerichtete Steuerung des Arbeitsgeräts erreicht und ein sicherer Betrieb gewährleistet werden.

Claims (10)

  1. Handgehaltenes Arbeitsgerät (1) zum Bearbeiten eines festen Untergrunds (6) in einer im Wesentlichen senkrecht nach unten ausgerichteten Hauptarbeitsrichtung (7), mit - einer einen Elektromotor aufweisenden Antriebsvorrichtung; - einer durch die Antriebsvorrichtung antreibbaren Werkzeugvorrichtung (4, 5); - einer Neigungserkennungsvorrichtung (8) zum Erkennen eines Neigungswinkels des Arbeitsgeräts (1); - einer Entscheidungsvorrichtung (9) zum Erkennen, dass der Neigungswinkel des Arbeitsgeräts außerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) liegt, und - einer Verhinderungsvorrichtung (10) zum Verhindern einer Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung (4, 5), wenn die Entscheidungsvorrichtung (9) einen Neigungswinkel außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) erkennt, wobei - bei einem Start eines Arbeitsbetriebs des Arbeitsgeräts (1) und bei einem Erkennen eines Zustands, in dem der Neigungswinkel außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) liegt, ein Start der Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung (4, 5) durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar ist.
  2. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei - während des Arbeitsbetriebs des Arbeitsgeräts (1) bei einem Erkennen des Neigungswinkels außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung (4, 5) durch die Verhinderungsvorrichtung unterbrechbar ist.
  3. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - die Arbeitsbewegung der Werkzeugvorrichtung (4, 5) durch Steuern, Verhindern und/oder Unterbrechen eines Betriebs der Antriebsvorrichtung durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar und/oder unterbrechbar ist.
  4. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - bei einem Erkennen des Neigungswinkels außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b, 8c) eine Stromzufuhr zu dem Elektromotor durch die Verhinderungsvorrichtung verhinderbar und/oder unterbrechbar ist.
  5. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit - einer zwischen der Antriebsvorrichtung und der Werkzeugvorrichtung (4, 5) angeordneten Kuppelvorrichtung zum Übertragen eines Antriebsmoments der Antriebsvorrichtung, wobei - bei dem Erkennen des Neigungswinkels außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs (8a, 8b) eine Drehzahl der Antriebsvorrichtung derart durch die Verhinderungsvorrichtung steuerbar ist, dass ein Einkuppeln der Kuppelvorrichtung verhinderbar und/oder lösbar ist.
  6. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - die Verhinderungsvorrichtung in die Neigungserkennungsvorrichtung baulich integriert ist.
  7. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - die Verhinderungsvorrichtung in eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Betriebs der Antriebsvorrichtung baulich integriert ist.
  8. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - der vorbestimmte Winkelbereich (8a, 8b) durch wenigstens einen Grenzwert vorgebbar ist.
  9. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit - einer Bedienvorrichtung zum Deaktivieren der Neigungserkennungsvorrichtung, der Entscheidungsvorrichtung und/oder der Verhinderungsvorrichtung während des Arbeitsbetriebs.
  10. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsgerät ein Stampfer (1) oder ein Hammer (1') ist.
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Computerübersetzung der E2

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