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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handwerkzeug mit einer Messeinrichtung zum Erfassen einer während einer Verwendung des Handwerkzeugs auftretenden Messgröße.
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Stand der Technik
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Bei Montagearbeiten, insbesondere im industriellen Bereich, kommen mobile Arbeitsgeräte bzw. Handwerkzeuge wie Nietgeräte, Clinchgeräte, Stanzgeräte, Schraubgeräte, Bohrgeräte, Fräsgeräte, Schleifgeräte und Schweißgeräte zum Einsatz, die einfach und flexibel handhabbar sind. Dazu können solche Handwerkzeuge beispielsweise von einem Benutzer aufgenommen, benutzt und wieder zurückgelegt werden.
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Weiterhin gibt es Handwerkzeuge, die als sog. messende Handwerkzeuge ausgebildet sind, d.h. es gibt eine Messeinrichtung um beispielsweise eine während der Verwendung des Handwerkzeugs wirkende Kraft in dem Handwerkzeug, dort insbesondere auf eine Montageeinheit, zu erfassen. Aus der
DE 10 2016 209 746 A1 ist beispielsweise ein messendes Blindnietsetzgerät bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Handwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung geht von einem Handwerkzeug mit einer Messeinrichtung aus, die dazu eingerichtet ist, wenn sie (d.h. die Messeinheit) sich in einer Messposition befindet, eine während einer Verwendung des Handwerkzeugs auftretende Messgröße zu erfassen. Insbesondere kann die Messeinheit hierzu in Wirkverbindung mit einer Montage- oder Bearbeitungseinheit des Handwerkzeugs stehen und dazu eingerichtet sein, in der Messposition eine auf die Montage- oder Bearbeitungseinheit oder auf ein Werkstück einwirkende Kraft als Messgröße zu erfassen.
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Allgemein kann die Messeinheit zur Erfassung von Kräften oder auch Drehmomenten, die auf die Montageeinheit oder das Werkstück, insbesondere während deren Verwendung, wirken, eingerichtet sein. Die auf diese Weise erfasste Messgröße bzw. die entsprechenden Werte davon können dann beispielsweise mitgeloggt und später für eine Auswertung oder dergleichen herangezogen werden. Ebenso kann damit eine Überwachung des Handwerkzeugs bzw. dessen Betriebs erfolgen, sodass beispielsweise bestimmte Werte der Messgröße nicht überschritten werden. Bei einem solchen Handwerkzeug handelt es sich um ein sog. messendes Handwerkzeug.
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Als Handwerkzeug kommt insbesondere ein Nietgerät, besonders bevorzugt ein Blindnietsetzgerät in Betracht. Dort kann die Messeinheit beispielsweise einen Kraftsensor aufweisen und mit einem Mundstück, das Teil der Montage- oder Bearbeitungseinheit ist, in dem ein Niet bzw. Blindniet aufgenommen werden kann, in Kontakt stehen. Auf diese Weise kann dann eine bei der Verwendung des Handwerkzeugs auf das Mundstück und darüber auf die Messeinheit wirkende Kraft, beispielsweise eine Andrückkraft, mit der das Handwerkzeug an ein Bauteil gedrückt wird, oder aber auch eine Anzugskraft, mit welcher der Niet bzw. ein Nietdorn in das Mundstück gezogen wird, erfasst werden.
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Neben einem Nietgerät kommt als Handgerät jedoch auch ein Clinchgerät, Stanzgerät, Schraubgerät, Bohrgerät, Fräsgerät, Schleifgerät, Pressgerät oder Schweißgerät in Betracht. Auch dort können Messeinheiten vorgesehen sein, um relevante Messgrößen wie beispielsweise ein Drehmoment bei einem Schraubgerät zu erfassen.
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Solche Handwerkzeuge sind dabei bevorzugt mit einem Energiespeicher, insbesondere einem Akku, zur Energieversorgung versehen, denkbar ist jedoch auch eine Schnittstelle zum Anschluss an eine externe Energieversorgung, d. h. es kann sich um ein kabelgebundenes Handwerkzeug handeln.
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Problematisch ist bei solchen Handwerkzeugen nun, dass dann, wenn es beispielsweise versehentlich zu Boden fällt, diese Messeinheit beschädigt werden kann. Im Falle des erwähnten Nietgeräts kann, wenn dieses mit dem Mundstück auf dem Boden auftrifft, kurzzeitig eine sehr große Kraft auf die Messeinheit bzw. den Kraftsensor wirken, sodass eine Beschädigung der Messeinheit hervorgerufen werden kann. Dieses Problem kann je nach Art und Anordnung im Handwerkzeug auch bei anderen Messeinheiten auftreten.
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Erfindungsgemäß ist nun eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, ein Fallen des Handwerkzeugs zu erkennen und, wenn ein Fallen erkannt wird, die Messeinheit von der Messposition in eine Sicherungsposition zu verbringen. Auf diese Weise kann eine Beschädigung der Messeinheit vermieden oder das Risiko der Beschädigung zumindest verringert werden. Unter einem Fallen ist hierbei insbesondere ein Fallen (im Sinne eines Herunterfallens) des Handwerkzeugs im Raum zu verstehen. Zum Erkennen dieses Fallens weist die Sicherheitseinrichtung bevorzugt einen Beschleunigungs- bzw. Inertialsensor auf, insbesondere in Form eines MEMS (mikroelektromechanisches System).
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Um die Messeinheit von der Messposition in eine Sicherungsposition zu verbringen, weist die Sicherheitseinrichtung bevorzugt einen Aktor, insbesondere einen Elektromagneten oder einen Elektromotor, auf. Damit kann, wenn ein Fallen erkannt wird, der Aktor beispielsweise durch Bestromung entsprechend angesteuert werden. In der Sicherungsposition steht die Messeinheit dann insbesondere nicht mehr in Kontakt mit der Montage- oder Bearbeitungseinheit oder beispielsweise dem erwähnten Mundstück. Eine darauf einwirkende Kraft kann die Messeinheit dann nicht mehr beschädigen.
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Als Aktor kann sowohl ein separat für diesen Zweck vorgesehener Aktor verwendet werden, als auch ein ansonsten für andere Zwecke verwendeter Aktor. Denkbar ist im Falle eines Nietgeräts bzw. Blindnietsetzgeräts beispielsweise, dass ein zum Betätigen einer Zugstange verwendeter Aktor oder Elektromotor als dieser Aktor verwendet wird, wenn die Messeinheit beispielsweise ohnehin an der Zugstange vorgesehen ist.
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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 eines Ausführungsbeispiels 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 schematisch ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug in einer bevorzugten Ausführungsform.
- 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt des Handwerkzeugs aus 1 mit einer Messeinheit in einer Messposition.
- 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt des Handwerkzeugs aus 1 mit einer Messeinheit in einer Sicherungsposition.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug 100 in einer bevorzugten Ausführungsform, hier beispielhaft in Form eines Nietgeräts, insbesondere eines Blindnietsetzgeräts, dargestellt.
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Das Nietgerät 100 weist ein Gehäuse 140, eine ein Mundstück 120 aufweisende Montageeinheit, einen Akku 150 als Energiespeicher sowie eine Betätigungstaste 145 zum Betätigen der Nietfunktion des Nietgeräts 100 auf. Weiterhin ist eine Zugstange 130 vorgesehen, die von dem Mundstück 120 bis zu einem Getriebe 131 reicht. Über das Getriebe 131 ist die Zugstange 130 mit einem Elektromotor 132 gekoppelt, über den auf die Zugstange 130 eine Kraft ausübbar ist, sodass die Zugstange 130 linear hin und her bewegt werden kann.
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An dem am Mundstück 120 gelegenen Ende der Zugstange 130 ist eine Messeinheit 150 vorgesehen, mittels welcher, wenn Sie an dem Mundstück 120 anliegt und sich damit in einer Messposition befindet, eine Kraft auf das Mundstück erfasst werden kann. Zudem ist die Zugstange 130 derart ausgebildet, dass ein Dorn eines Niets bzw. Blindniets aufgenommen und mit Kraft beaufschlagt werden kann.
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Weiterhin ist eine Steuer- bzw. Recheneinheit 180 vorgesehen, auf der beispielsweise ein Anwendungsprogramm hinterlegt ist und die die nötige Elektronik zum Betrieb des Nietgeräts 100 aufweist. Bei dem Nietgerät 100 handelt es sich insbesondere um ein sog. messendes Nietgerät, d.h. es können Kräfte, die mit der Messeinheit 150 erfasst werden und ggf. auch auf die Zugstange und damit auf den Dorn bzw. den Niet wirken, vorgegeben und überwacht, überprüft und/oder mitgeloggt werden.
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Weiterhin sind ein Beschleunigungssensor 170 und ein als Elektromagnet ausgebildeter Aktor 160 vorgesehen, die zusammen mit der Steuer- bzw. Recheneinheit 180 eine Sicherheitseinrichtung bilden. Mittels des Beschleunigungssensors 170 kann ein Fallen des Handwerkzeugs 100 erkannt werden, woraufhin mittels der Steuer- bzw. Recheneinheit 180 der Aktor 160 angesteuert werden kann, um die Messeinheit 150 von einer Messposition in eine Sicherungsposition zu verbringen.
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Wenn die Messeinheit 150, wie im gezeigten Beispiel der Fall, an der Zugstange 130 angeordnet bzw. befestigt ist, kann das Verbringen von der Messposition in die Sicherungsposition auch über ein Bewegen der Zugstange erfolgen, d.h. der Elektromotor 132 kann als der erwähnte Aktor dienen und somit einen Teil der Sicherungseinrichtung bilden.
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In 2 ist schematisch ein Ausschnitt des Handwerkzeugs bzw. des Nietgeräts 100 aus 1 gezeigt, in der insbesondere die Messeinheit 150 in einer Messposition PM detaillierter dargestellt ist.
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Insbesondere ist hierbei zu sehen, dass die Messeinheit 150, die einen Kraftsensor aufweisen kann, in Kontakt mit dem Mundstück 120 steht. Eine beispielswiese beim Andrücken des Handwerkzeugs 100 bzw. des Mundstücks 120 an ein Bauteil wirkende Kraft F kann auf diese Weise mittels der Messeinheit 150 erfasst werden.
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Es ist zu erkennen, dass bei einer übermäßig großen Kraft F, wie dies beispielsweise bei einem Auftreffen bzw. Fallen des Handwerkzeugs mit dem Mundstück auf einem Boden eintreten kann, die Messeinheit 150 beschädigt werden kann.
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Hierzu ist nun der Aktor 160 vorgesehen, der beispielhaft an der Messeinheit 150 angebracht ist und der - ebenfalls beispielhaft - nach links und rechts (in Bezug auf die Figur) bewegt werden kann, um so auch die Messeinheit 150 zu bewegen.
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In 3 ist entsprechend die Situation dargestellt, in der sich die Messeinheit 150 in der Sicherungsposition PS befindet. Die Messeinheit 150 steht hierbei nicht mehr in Kontakt mit dem Mundstück 120, sodass eine übermäßig große Kraft auf das Mundstück 120 die Messeinheit 150 nicht schädigen kann.
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Die Betätigung des Aktors 160 und damit das Verbringen der Messeinheit 150 von der Messposition PM in die Sicherungsposition PS kann, wie in Bezug auf 1 erläutert, durch geeignete Ansteuerung mittels der Steuer- bzw. Recheneinheit 180 erfolgen.
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Wie schon erwähnt, kann anstatt eines separaten Aktors 160 auch der Elektromotor 132 als der Aktor angesteuert werden, um die Messeinheit 150 von der Messposition PM in die Sicherungsposition Ps zu verbringen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016209746 A1 [0003]
