DE102018222413A1

DE102018222413A1 - Hand tool with at least one safety brake device

Info

Publication number: DE102018222413A1
Application number: DE102018222413.7A
Authority: DE
Inventors: Juergen Wiker; Daniel Dennis; Florian Esenwein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine (10), insbesondere Handkreissäge, mit einem als Kreissägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug (22) und mit einer Sicherheitsbremsvorrichtung (32) zu einem Schutz einen Benutzer. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine (10) mindestens eine Sensorikeinheit (66) und die Sicherheitsbremsvorrichtung (32) eine Backenbremseinheit umfasst.The invention relates to a handheld power tool (10), in particular a circular saw, with a machining tool (22) designed as a circular saw blade and with a safety brake device (32) for protecting a user. It is proposed that the handheld power tool (10) comprise at least one sensor unit (66) and the safety brake device (32) comprises a shoe brake unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit mindestens einer Sicherheitsbremsvorrichtung.The invention relates to a hand tool with at least one safety brake device.

Stand der TechnikState of the art

Es sind bereits Sicherheitsbremsvorrichtung für Elektrowerkzeuge bekannt.Safety braking devices for power tools are already known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es soll eine besonders zuverlässige Auslegung eines Bremssystems zur Verfügung gestellt werden, um Verletzungen bei einer Nutzung einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Handkreissäge, zu vermeiden oder möglichst gering zu halten.A particularly reliable design of a braking system is to be made available in order to avoid or minimize injuries when using a hand-held power tool, in particular a circular saw.

Die Handkreissäge weist dabei vorteilafterweise mindestens eine Sensorikeinheit und mindestens eine Sicherheitsbremsvorrichtung auf. Somit kann ein Benutzer der Handkreissäge sicher vor Verletzungen geschützt werden.The hand-held circular saw advantageously has at least one sensor unit and at least one safety brake device. Thus, a user of the circular saw can be safely protected against injuries.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Sicherheitsbremsvorrichtung nach dem Hauptanspruch möglich.Advantageous further developments of the safety brake device according to the main claim are possible due to the features listed in the subclaims.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.Further advantages and expedient designs can be found in the description of the figures and the drawings.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

1: eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
2: eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsbremsvorrichtung in schematischer Darstellung.

Show it:

1 FIG. 1: a hand-held power tool according to the invention in a schematic representation,
2nd : A first embodiment of a safety brake device according to the invention in a schematic representation.

Beschreibungdescription

Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.The same reference numerals are used for the same components occurring in the different exemplary embodiments.

1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Handkreissäge ausgebildet ist. 1 shows a hand machine tool 10 , which is designed as a circular saw.

Die Handkreissäge 10 weist einen Handgriff 12 und eine Grundplatte 14 zur Führung der Handkreissäge 10 auf. Die Handkreissäge 10 weist einen Energiespeicher 15 zur Versorgung der Handkreissäge 10 mit elektrischer Energie auf. Die Handkreissäge 10 kann als netzbetriebene Handwerkzeugmaschine 10 oder als batteriebetriebene Handwerkzeugmaschine 10 ausgebildet sein.The circular saw 10 has a handle 12th and a base plate 14 to guide the circular saw 10 on. The circular saw 10 has an energy storage 15 for supplying the circular saw 10 with electrical energy. The circular saw 10 can be used as a mains powered hand tool 10 or as a battery-operated hand tool 10 be trained.

Ein elektromotorischer Antrieb 16 treibt über eine Motorwelle 18 und einem Getriebe 19 eine Bearbeitungswelle 20 an. Eine Sicherheitskupplung 26 schützt den elektromotorischen Antrieb 16 und eine Sicherheitsbremsvorrichtung 30 vor einem Schaden, der durch ein Blockieren des Bearbeitungswerkzeugs hervorgerufen werden kann. Die Sicherheitskupplung 26 trennt bei Überlast, d.h. bei Überschreiten einer Grenze des übertragenen Drehmoments die Motorwelle 18 von der Bearbeitungswelle 20. Die Grenze des Drehmoments beträgt hierbei etwa 10 Nm.An electric motor drive 16 drives over a motor shaft 18th and a gear 19th a machining wave 20 on. A safety clutch 26 protects the electric motor drive 16 and a safety brake device 30th from damage that can be caused by blocking the machining tool. The safety clutch 26 disconnects the motor shaft in the event of an overload, ie when a limit of the transmitted torque is exceeded 18th from the machining shaft 20 . The torque limit is approximately 10 Nm.

Die Bearbeitungswelle 20 trägt über eine Werkzeugaufnahme 21 ein Bearbeitungswerkzeug 22 bei einem Arbeitsvorgang drehend an, wie in 2 gezeigt. Das Bearbeitungswerkzeug 22 ist als Sägeblatt, insbesondere als Kreissägeblatt ausgebildet. Eine Sägeblattabdeckung 24 (in 1 gezeigt) schützt vor einer Berührung des Kreissägeblatts 22 und vor durch das Kreissägeblatt 22 ausgeschleuderten Werkstückspänen eines Werkstücks und die Ablagefläche vor Berührung mit dem Kreissägeblatt 22. Das Bearbeitungswerkzeug 22 und die Bearbeitungswelle sind gegenüber der Handkreissäge 10 elektrisch isoliert.The machining wave 20 carries over a tool holder 21st a machining tool 22 turning in one operation, as in 2nd shown. The editing tool 22 is designed as a saw blade, in particular as a circular saw blade. A saw blade cover 24th (in 1 shown) protects against touching the circular saw blade 22 and in front through the circular saw blade 22 ejected workpiece chips of a workpiece and the storage surface before contact with the circular saw blade 22 . The editing tool 22 and the machining shaft are opposite the circular saw 10 electrically isolated.

Erfindungsgemäß wird eine Annäherung und/oder Berührung eines menschlichen Körperteils, wie ein Finger, mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 erfasst. Hierfür ist neben dem Bearbeitungswerkzeug 22 eine Sensorikeinheit 66 beabstandet vom Bearbeitungswerkzeug 22 angeordnet. Die Sensorikeinheit 66 ist als eine Sensorplatte ausgebildet. Die Sensorikeinheit 66 ist dazu vorgesehen, eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 zu erfassen. Die Sensorikeinheit 66 besitzt einen Abstand zum Bearbeitungswerkzeug von 1 bis 10 mm, insbesondere von 1,5 bis 3 mm, bevorzugt aber von 2 mm. Die Sensorikeinheit 66 ist mit einer Elektronik 68 elektrisch verbunden. Wird eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 von der Sensorikeinheit 66 erfasst, veranlasst eine Elektronik 68, die in der Handkreissäge 10 angeordnet ist, eine Sicherheitsbremsung einzuleiten.According to the invention, an approach and / or contact of a human body part, such as a finger, with the processing tool 22 detected. This is in addition to the editing tool 22 a sensor unit 66 spaced from the machining tool 22 arranged. The sensor unit 66 is designed as a sensor plate. The sensor unit 66 is intended to approach and / or touch human skin with the processing tool 22 capture. The sensor unit 66 has a distance from the machining tool of 1 to 10 mm, in particular of 1.5 to 3 mm, but preferably of 2 mm. The sensor unit 66 is with electronics 68 electrically connected. Becomes an approach and / or touch of human skin with the processing tool 22 from the sensor unit 66 detected, causes electronics 68 in the circular saw 10 is arranged to initiate a safety brake.

Die Erfassung einer Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 erfolgt kapazitiv. Bei einer Annäherung an das Bearbeitungswerkzeug 22 erfolgt eine Änderung der Spannung oder des Stromes in Abhängigkeit zum Abstand. Bei einer direkten Berührung der kapazitiven Sensorfläche kommt es zu einer schlagartigen Signalveränderung. Dabei kann über die Schwellenwerte erkannt werden, ob es sich um eine Annäherung an das Bearbeitungswerkzeug 22 handelt oder ob menschliche Haut das Bearbeitungswerkzeug 22 berührt hat. Ebenso ist es möglich, nur einen Schwellwert zu verwenden. Werte, die unterhalb des Schwellenwertes liegen, werden als Annäherung ausgewertet. Werte, die oberhalb des Schwellenwertes liegen, werden als direkte Berührung ausgewertet.The detection of an approach and / or touch of human skin with the processing tool 22 takes place capacitively. When approaching the processing tool 22 there is a change in voltage or current depending on the distance. If the capacitive sensor surface is touched directly, the signal changes suddenly. The threshold values can be used to determine whether the machining tool is being approached 22 or whether human skin is the processing tool 22 touched. It is also possible to use only one threshold. Values that are below the threshold are evaluated as an approximation. Values that are above the threshold are evaluated as direct contact.

Ebenfalls ist es denkbar, sowohl für die Annäherung, als auch für die direkte Berührung unterschiedliche Arten von Sensorikeinheiten zu verwenden. Eine Erkennung der Annäherung kann ebenfalls über ein Radargestütztes System, eine Erkennung über NIR (Near Infra Red) oder über Magnetfelder (MRI: magnet resonanz imaging) erfolgen. Eine Erkennung durch Teraherzwellen, Röntgenstrahlen oder Induktion ist hier ebenfalls denkbar.It is also conceivable to use different types of sensor units both for approaching and for direct contact. Detection of the approach can also be carried out using a radar-based system, detection using NIR (Near Infra Red) or magnetic fields (MRI: magnetic resonance imaging). Detection by terahertz waves, X-rays or induction is also conceivable here.

2 zeigt eine Anordnung einer Sicherheitsbremsvorrichtung 32, wobei die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 ein Bremsritzel aufweist. 2nd shows an arrangement of a safety brake device 32 , the safety brake device 32 has a brake pinion.

Das Bremsritzel 32 ist drehfest mit der Bearbeitungswelle 20 verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass das Bremsritzel 32 drehfest mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 verbunden ist. Das Bremsritzel 32 kann als separates Element ausgebildet sein oder ein Stirnrad eines Getriebes 19 sein. Das Bremsritzel 32 weist eine profilierte Kontaktfläche auf. Die Kontaktfläche korrespondiert mit einem plastisch verformbaren Element (PVE) 70. Unter korrespondieren soll hier verstanden werden, dass die Energie im PVE 70 optimal abgebaut wird. Dabei kann Kontaktfläche des Bremsritzels 32 mit Zähnen und /oder mit selbstverstärkenden Profilen ausgestattet sein.The brake pinion 32 is non-rotatable with the machining shaft 20 connected. But it is also conceivable that the brake pinion 32 rotatable with the processing tool 22 connected is. The brake pinion 32 can be designed as a separate element or a spur gear of a transmission 19th be. The brake pinion 32 has a profiled contact surface. The contact surface corresponds to a plastically deformable element (PVE) 70 . Correspond should be understood here to mean that the energy in the PVE 70 is optimally broken down. This can be the contact surface of the brake pinion 32 be equipped with teeth and / or with self-reinforcing profiles.

Das PVE 70 ist bevorzugt aus einem Metall, einem Verbundwerkstoff oder einem Kunststoff gebildet. damit die Energie effektiv abgebaut werden kann, ist das Metall als Schaum, insbesondere Alu-Schaum ausgeführt.
Das PVE 70 kann Aussparungen und Durchbrüche aufweisen, eine definierte Verformung zu ermöglichen.The PVE 70 is preferably formed from a metal, a composite material or a plastic. So that the energy can be effectively dissipated, the metal is designed as a foam, in particular aluminum foam.
The PVE 70 can have recesses and openings to allow a defined deformation.

Es ist aber auch denkbar, dass das PVE 70 als ein Keil ausgeführt ist, welcher zwischen einer Abstützfläche an der Handkreissäge 10 und einer Abstützfläche am Bearbeitungswerkzeug 22 eingezogen wird und damit selbstverstärkend wirkt. Alternativ ist es auch vorstellbar, dass das PVE als Hebel ausgeführt ist welches sich durch die Anordnung des Drehpunktes und des Eingriffspunktes zum Sägeblatt selbstverstärkend verhält.But it is also conceivable that the PVE 70 is designed as a wedge, which is between a support surface on the circular saw 10 and a support surface on the processing tool 22 is drawn in and thus has a self-reinforcing effect. Alternatively, it is also conceivable that the PVE is designed as a lever which is self-reinforcing due to the arrangement of the pivot point and the point of engagement with the saw blade.

Das PVE 70 kann in der Handkreissäge 10 ausgetauscht werden. Ein Nutzer der Handkreissäge 10 sollte dabei ohne weiteren externen Service das PVE 70 selbständig tauschen können.The PVE 70 can in the circular saw 10 be replaced. A user of the circular saw 10 should the PVE 70 can exchange independently.

Wird das Bearbeitungswerkzeug 22 nicht direkt abgebremst, muss eine Sicherung des Bearbeitungswerkzeuges 22 gegen ein ungewolltes Ablaufen erfolgen. Abhilfe könnte eine kraft- oder formschlüssige Verbindung des Bearbeitungswerkzeugs 22 mit der Bearbeitungswelle 20 schaffen, wie beispielsweise über Bolzen, die in das Bearbeitungswerkzeug 22 hineinragen.Becomes the editing tool 22 not directly braked, the machining tool must be secured 22 against unwanted running out. This could be remedied by a non-positive or positive connection of the processing tool 22 with the machining shaft 20 create, such as via bolts that are in the machining tool 22 protrude.

Für die Bewegung des PVE 70 in das Bremsritzel 32 als ein besonders schnell reagierender Aktor 60 ausgeführt. Unter besonders schnell soll eine Detektionszeit unter 5ms, besonders unter 2ms, bevorzugt aber unter 1ms verstanden werden, sodass in einer Zeit unter 10ms besonders unter 5ms, bevorzugt aber unter 3ms das PVE 70 vollständig in einen Eingriff mit dem Bremsritzel 32 gebracht wird.For the movement of the PVE 70 into the brake pinion 32 as a particularly fast-reacting actuator 60 executed. Particularly fast is to be understood as a detection time of less than 5 ms, particularly less than 2 ms, but preferably less than 1 ms, so that in a time less than 10 ms, particularly less than 5 ms, but preferably less than 3 ms, the PVE 70 fully engaged with the brake pinion 32 brought.

Claims

Hand tool (10), in particular a handheld circular saw, with a processing tool (22) designed as a circular saw blade, the hand tool (10) having at least one sensor unit (66) and at least one safety brake device (32) for protecting a user.

Hand machine tool (10) after Claim 1 , characterized in that the safety brake device (32) has at least one rotationally symmetrical brake element, in particular a brake pinion.

Hand machine tool (10) after Claim 2 , characterized in that the one brake pinion (32) has a profiled jacket surface, in particular a self-locking and / or a self-locking and / or a self-reinforcing profile as the contact surface.

Hand machine tool (10) according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that the braking element is designed as a gear, in particular as a spur gear of a gear unit.

Hand tool (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the safety brake device (32) has a plastically deformable element (70) which is at least partially formed from a metal foam, in particular an aluminum foam.

Hand tool (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the safety brake device (32) is triggered by an actuator, the actuator being a stored mechanical energy and / or a stored electrical energy and / or a releases stored chemical energy onto the plastically deformable element (70).