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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erweiterungsmodul für ein kabelgebundenes Arbeitsgerät sowie die Verwendung eines solchen Erweiterungsmoduls mit einem kabelgebundenen Arbeitsgerät.
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Stand der Technik
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Arbeitsgeräte, insbesondere Schraubgeräte wie Schraubspindeln, Winkelschrauber oder Mittelgriffschrauber, können bei Montagearbeiten, insbesondere im industriellen Bereich, eingesetzt werden. Gerade im industriellen Bereich kommen auch kabelgebundene Arbeitsgeräte zum Einsatz, die über ein Kabel mit Energie und Steuersignalen versorgt werden.
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Im Zuge der Digitalisierung bzw. der sog. Industrie 4.0 werden dabei verschiedenste Komponenten in solchen industriellen Umgebungen miteinander und mit übergeordneten Systemen vernetzt.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden ein Erweiterungsmodul für ein kabelgebundenes Arbeitsgerät und eine Verwendung davon mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein erfindungsgemäßes Erweiterungsmodul für ein kabelgebundenes Arbeitsgerät weist eine geräteseitige Schnittstelle und eine versorgungsseitige Schnittstelle auf. Dabei ist das Erweiterungsmodul dazu eingerichtet, über die geräteseitige Schnittstelle eine Datenverbindung mit dem Arbeitsgerät herzustellen, über die versorgungsseitige Schnittstelle mit Energie versorgt zu werden, und über die geräteseitige Schnittstelle und die versorgungsseitige Schnittstelle eine Überbrückung für eine Versorgung des Arbeitsgeräts mit Energie bereitzustellen. Zudem stellt das Erweiterungsmodul wenigstens eine Funktion, die von dem Arbeitsgerät unter Verwendung der Datenverbindung verwendbar ist, bereit.
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Ein solches Erweiterungsmodul kann also bei einem kabelgebundenen Arbeitsgerät in der Kabelanbindung zwischengeschaltet bzw. zwischengesteckt werden, um so den Funktionsumfang des Arbeitsgerätes zu erweitern. Es versteht sich, dass die Schnittstellen des Erweiterungsmoduls hierzu auf vorhandene Kabelverbindungen wie Stecker und Buchsen abgestimmt sein müssen. In der Regel sind diese aber ohnehin standardisiert oder zumindest in gewissem Maße vereinheitlicht.
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Gegenüber einer Nachrüstung des Arbeitsgeräts selbst mit zusätzlichen Funktionen oder Modulen, welche dann in der Regel als sog. Rucksacklösung erfolgt, bietet das vorgeschlagene Erweiterungsmodul den Vorteil, dass es einerseits flexibel und für verschiedene Arbeitsgeräte einsetzbar ist, und andererseits das Arbeitsgerät nicht unhandlich wird. Ebenso ist ein solches Erweiterungsmodul deutlich günstiger und flexibler als die Integration zusätzlicher Funktionen direkt in das Arbeitsgerät.
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Mit dem vorgeschlagenen Erweiterungsmodul kann ein Anwender selbst und auch nachträglich entscheiden, ober er ein Arbeitsgerät erweitern will und wenn ja, wie er es erweitern will.
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Vorzugsweise ist die wenigstens eine Funktion ausgewählt aus: wenigstens einer drahtlosen Kommunikationsverbindung, insbesondere WLAN, Bluetooth, GSM und LTE; einer Ortungsfunktion, insbesondere mittels GPS; und einer Warnfunktion, insbesondere mittels optischer und/oder akustischer Signale. Insbesondere im Lichte der sog. Industrie 4.0, also einer Vernetzung, vorzugsweise drahtlos, verschiedener Komponenten und Geräte in beispielsweise einer Montagehalle oder dergleichen können so vorhandene Arbeitsgeräte sehr einfach in ein Kommunikationsnetz eingebunden werden oder neue Arbeitsgeräte flexibel verwendet werden. Dabei können beispielsweise verschiedene Erweiterungsmodule mit verschiedenen Funktionen angeboten werden, ebenso können aber mehrere Funktionen in einem Erweiterungsmodul vorgesehen werden, die dann je nach Bedarf verwendet, ggf. auch freigeschaltet, werden können.
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Vorteilhafterweise ist das Erweiterungsmodul weiterhin dazu eingerichtet, über die geräteseitige Schnittstelle und die versorgungsseitige Schnittstelle eine Überbrückung für eine Datenverbindung des Arbeitsgeräts bereitzustellen. Damit kann auch eine bereits vorhandene Datenverbindung des Arbeitsgeräts, beispielsweise mit einer zugeordneten Steuerung, weiterhin genutzt werden.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Erweiterungsmodul weiterhin dazu eingerichtet ist, über die versorgungsseitige Schnittstelle eine Datenverbindung mit einem übergeordneten System herzustellen. Auf diese Weise kann der Funktionsumfang des Erweiterungsmoduls und damit des Arbeitsgeräts weiter erhöht werden. Denkbar ist auf diese Weise beispielsweise auch eine Rückfalllösung für den Ausfall einer drahtlosen Kommunikationsverbindung.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Erweiterungsmoduls mit einem kabelgebundenen Arbeitsgerät, wobei das Erweiterungsmodul über die geräteseitige Schnittstelle mit einer Schnittstelle des Arbeitsgeräts verbunden wird. Dabei kann die geräteseitige Schnittstelle des Erweiterungsmoduls vorzugsweise direkt oder aber auch über ein Kabel mit der Schnittstelle des Arbeitsgeräts verbunden werden. So kann das Erweiterungsmodul also direkt an das Arbeitsgerät angeschlossen und das nötige Kabel kann anstatt an das Arbeitsgerät dann an das Erweiterungsmodul angeschlossen werden. Ebenso kann aber das Erweiterungsmodul zwischen zwei Kabelstücken eingebunden werden, also beispielsweise an ein am Arbeitsgerät vorhandenes Anschlusskabel oder aber an ein zwischen das Arbeitsgerät und das Erweiterungsmodul eingesetztes Kabel. So kann eine größtmögliche Flexibilität gewahrt werden.
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Als Arbeitsgerät kommt dabei besonders bevorzugt ein mobiles Arbeitsgerät in Betracht, das dann insbesondere in einem gewissen Bewegungsbereich - der dann von einem verwendeten Kabel abhängen kann - frei herumbewegt werden kann. Gerade hier zeigen sich Vorteile des Erweiterungsmoduls, da das Arbeitsgerät handlich bleibt.
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Bevorzugt kommt als Arbeitsgerät ein Schraubgerät, insbesondere eine Schraubspindel, ein Winkelschrauber oder Mittelgriffschrauber, in Frage. Hierbei handelt es sich um besonders häufig im industriellen Umfeld eingesetzte Arbeitsgeräte. Das Arbeitsgerät bzw. das Schraubgerät kann dabei bevorzugt ein messendes und/oder gesteuertes Arbeitsgerät sein. Mit einem solchen Arbeitsgerät kann beispielsweise sehr genau ein Drehmoment erfasst und/oder vorgegebenen bzw. eingehalten werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Erweiterungsmodul in einer bevorzugten Ausführungsform.
- 2 bis 4 zeigen eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Erweiterungsmoduls mit verschiedenen Arbeitsgeräten.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Erweiterungsmodul 100 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Das Erweiterungsmodul 100 weist eine geräteseitige Schnittstelle 110 und eine versorgungsseitige Schnittstelle 120 auf. Über die geräteseitige Schnittstelle 110 ist das Erweiterungsmodul 100 an ein Arbeitsgerät anschließbar, beispielsweise durch ein Kabel 190 oder direkt. Über die versorgungseitige Schnittstelle 120 ist das Erweiterungsmodul 100 an eine Energieversorgung, im einfachsten Fall eine Steckdose oder aber auch ein übergeordnetes System, insbesondere eine Steuerung, anschließbar, beispielsweise ebenfalls durch ein Kabel 190.
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In dem Erweiterungsmodul 100 sind nun zwei Verbindungen 140 und 141 jeweils zwischen der geräteseitigen Schnittstelle 110 und der versorgungsseitigen Schnittstelle 120 vorgesehen. Mit der Verbindung 140 kann eine Energieversorgung des Arbeitsgeräts sichergestellt werden, d.h. diese wird sozusagen durch das Erweiterungsmodul durchgeschleift. Mit der Verbindung 141 kann beispielsweise auch eine Datenverbindung für das Arbeitsgerät durchgeschleift werden.
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Weiterhin ist nun ein Funktionsmodul 130 vorgesehen, das hier beispielhaft eine drahtlose Kommunikationsverbindung wie LTE oder Ähnliches bereitstellt. Über eine Verbindung 150 ist das Funktionsmodul 130 an die versorgungsseitige Schnittstelle 120 angebunden, sodass eine Energieversorgung für das Funktionsmodul 130 ermöglicht wird. Über eine Verbindung 151 ist das Funktionsmodul 130 an die geräteseitige Schnittstelle 110 angebunden, sodass eine Datenverbindung mit dem Arbeitsgerät ermöglicht wird.
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Mit diesem Erweiterungsmodul kann also ein Arbeitsgerät um die in dem Erweiterungsmodul 100 vorgehaltene Funktion oder auch mehrere Funktionen, wie diese eingangs genannt wurden, erweitert werden.
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In 2 ist das Erweiterungsmodul aus 1 in Verwendung mit einem Arbeitsgerät, hier einer Schraubspindel, dargestellt. Die Schraubspindel 200 weist einen Motor 240, ein Getriebe 241, ein Gehäuse 214 und eine Sensoreinheit 215 als Teil eines Messwertgebers sowie ein Spindellager 220 auf.
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Weiterhin ist eine Steuereinheit 210 vorgesehen, auf der bspw. ein Anwendungsprogramm hinterlegt ist und das die nötige Elektronik zum Betrieb der Schraubspindel 200 aufweist. Bei der Schraubspindel 200 kann es sich insbesondere um eine sog. messende Schraubspindel handeln, d.h. es können beispielsweise Drehmomente bzw. Anzugsdrehmomente vorgegeben und überwacht, überprüft und/oder mitgeloggt werden, beispielsweise mittels des Messwertgebers.
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Weiterhin ist eine Schnittstelle 250 in Form eines Steckers vorgesehen, mit der die Schraubspindel 200 an eine Energieversorgung angebunden werden kann. Anstatt einer direkten Anbindung der Schraubspindel 200 bzw. der Schnittstelle 250 mittels eines Kabels an eine Energieversorgung bzw. eine Steckdose, ist hier die Schnittstelle 250 mittels eines Kabels 190 mit der geräteseitigen Schnittstelle des Erweiterungsmoduls 100 verbunden. Die versorgungsseitige Schnittstelle des Erweiterungsmoduls 100 kann dann an eine Energieversorgung bzw. eine Steckdose angebunden werden, beispielsweise ebenfalls mittels eines Kabels 190.
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Auf diese Weise kann also der Funktionsumfang der Schraubspindel 200 durch das Erweiterungsmodul 100 erweitert werden, beispielsweise mit der in Bezug auf 1 erwähnten drahtlosen Kommunikationsverbindung.
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In 3 ist das Erweiterungsmodul aus 1 in Verwendung mit einem Arbeitsgerät, hier einem Winkelschrauber, dargestellt. Der Winkelschrauber 300 weist ein Gehäuse 340, zwei Handgriffe 341 und 342, einen Montagekopf 322 sowie eine Betätigungstaste 345 zum Betätigen der Schraubfunktion des Winkelschraubers 300 auf. Der Montagekopf 322 ist über ein Winkelgetriebe 320 mit einem Elektromotor 321 drehmomentübertragend verbunden.
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Weiterhin ist eine Steuereinheit 310 vorgesehen, auf der beispielsweise ein Anwendungsprogramm hinterlegt ist und die die nötige Elektronik zum Betrieb des Winkelschraubers 300 aufweist. Bei dem Winkelschrauber 300 kann es sich insbesondere um einen sog. messenden Schrauber handeln, d.h. es können beispielsweise Drehmomente bzw. Anzugsdrehmomente vorgegeben und überwacht, überprüft und/oder mitgeloggt werden, beispielsweise unter Verwendung eines Sensors 315.
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Weiterhin ist eine Schnittstelle 350 in Form eines Steckers vorgesehen, mit der der Winkelschrauber 300 an eine Energieversorgung angebunden werden kann. Anstatt einer direkten Anbindung des Winkelschraubers 300 bzw. der Schnittstelle 350 mittels eines Kabels an eine Energieversorgung bzw. eine Steckdose, ist hier die Schnittstelle 350 mittels eines Kabels 190 mit der geräteseitigen Schnittstelle des Erweiterungsmoduls 100 verbunden. Die versorgungsseitige Schnittstelle des Erweiterungsmoduls 100 kann dann an eine Energieversorgung bzw. eine Steckdose angebunden werden, beispielsweise ebenfalls mittels eines Kabels 190.
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Auf diese Weise kann also der Funktionsumfang des Winkelschraubers 300 durch das Erweiterungsmodul 100 erweitert werden, beispielsweise mit der in Bezug auf 1 erwähnten drahtlosen Kommunikationsverbindung.
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In 4 ist das Erweiterungsmodul aus 1 in Verwendung mit einem Arbeitsgerät, hier einem Mittelgriffschrauber 400, dargestellt. Der Mittelgriffschrauber 400 weist ein Gehäuse 440, einen Montagekopf 420 sowie eine Betätigungstaste 445 zum Betätigen der Schraubfunktion des Mittelgriffschraubers 400 auf. In dem Montagekopf 420 kann -je nach Ausbildung des Montagekopfes - bspw. ein Bit oder direkt eine Schraube eingesetzt werden.
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Weiterhin ist eine Steuereinheit 410 vorgesehen, auf der beispielsweise ein Anwendungsprogramm hinterlegt ist und das die nötige Elektronik zum Betrieb des Mittelgriffschraubers 400 aufweist. Bei dem Mittelgriffschrauber 400 kann es sich insbesondere um einen sog. messenden Schrauber handeln, d.h. es können beispielsweise Drehmomente bzw. Anzugsdrehmomente vorgegeben und überwacht, überprüft und/oder mitgeloggt werden.
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Weiterhin ist eine Schnittstelle 450 in Form eines Steckers vorgesehen, mit der der Mittelgriffschrauber 400 an eine Energieversorgung angebunden werden kann. Anstatt einer direkten Anbindung des Mittelgriffschraubers 400 bzw. der Schnittstelle 450 mittels eines Kabels an eine Energieversorgung bzw. eine Steckdose, ist hier die Schnittstelle 450 direkt mit der geräteseitigen Schnittstelle des Erweiterungsmoduls 100 verbunden. Die versorgungsseitige Schnittstelle des Erweiterungsmoduls 100 kann dann an eine Energieversorgung bzw. eine Steckdose angebunden werden, beispielsweise mittels eines Kabels 190.
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Auf diese Weise kann also der Funktionsumfang des Mittelgriffschraubers 400 durch das Erweiterungsmodul 100 erweitert werden, beispielsweise mit der in Bezug auf 1 erwähnte drahtlose Kommunikationsverbindung.
