DE102019200693A1

DE102019200693A1 - Handwerkzeugmaschine mit mindestens einer Sicherheitsbremsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019200693A1
Application number: DE102019200693.0A
Authority: DE
Inventors: Juergen Wiker; Daniel Dennis; Florian Esenwein; Michael Wall
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-01-21
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.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit mindestens einer Sicherheitsbremsvorrichtung.
Stand der Technik
Es sind bereits Sicherheitsbremsvorrichtung für Elektrowerkzeuge bekannt.
Offenbarung der Erfindung
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.
Die Handkreissäge weist dabei vorteilafterweise mindestens eine Sensorikeinheit und mindestens eine Sicherheitsbremsvorrichtung auf. Somit kann ein Benutzer der Handkreissäge sicher vor Verletzungen geschützt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Sicherheitsbremsvorrichtung nach dem Hauptanspruch möglich.
Vorteilhafterweise ist die Sicherheitsbremsvorrichtung als eine Keilbremseinheit ausgebildet.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Figurenliste
Es zeigen:

1: eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
2 und 3: eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsbremsvorrichtung in schematischer Darstellung.

Beschreibung
Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.
1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Handkreissäge ausgebildet ist.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
2 und 3 zeigen eine Anordnung einer Sicherheitsbremsvorrichtung 32, wobei die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 als eine Keilbremseinheit ausgeführt ist.
Die Keilbremseinheit 32 weist zwei Bremskeile 60a, 60b und jeweils eine zu einem Bremskeil 60a, 60b korrespondierende Bremsrampe 62a, 62b mit Bremsbelägen 64a, 64b auf. Die Bremskeile 60a, 60b und Bremsrampen 62a, 62b sind auf jeweils einer Seite des Bearbeitungswerkzeugs 22 angeordnet und bevorzugt dazu vorgesehen, direkt auf das Bearbeitungswerkzeug 22 einzuwirken. Neben der Bremswirkung welche direkt auf das Bearbeitungswerkzeug 22 wirkt, ist es auch vorstellbar, eine separate Bremsscheibe zu verwenden. Vorteil wäre, dass beispielsweise unterschiedliche Beschichtungen und/oder Dicken des Bearbeitungswerkzeugs 22 keinen Einfluss auf die Bremsverhalten haben.
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.
Vorzugsweise umfasst die Keilbremseinheit 32 eine Reinigungs- und/oder Nachstelleinheit, die dazu vorgesehen ist, das Bearbeitungswerkzeug 22 und/oder ein Keilbremselement zu einer Ermöglichung eines zuverlässigen Betriebs zu reinigen oder für eine Bremskraftübertragung vorzubereiten, um einen zuverlässigen Betrieb der Keilbremseinheit 32 zu ermöglichen oder die Keilbremseinheit 32 nachzustellen, um einen Verschleiß der Bremselemente und/oder unterschiedliche Dicken von Bearbeitungswerkzeugen 22 zu kompensieren.
In einer weiteren Ausführung ist es vorstellbar, dass die Elektronik 68 der Handkreissäge 10 den Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs 22 erkennt und vor einer Inbetriebnahme der Handkreissäge 10 die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 auf das Bearbeitungswerkzeug 22 einstellt. So können die Bremsbeläge der Keilbremseinheit 32 möglichst so positioniert werden, dass eine Bremsung ohne zeitliche Verzögerung erfolgt.
Der Bremsbelag kann als Sinterbremsbelag, als organischer Bremsbelag, als Bremsbelag aus Karbon, als Bremsbelag aus Keramik oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Bremsbelag ausgebildet sein.
Die Bremskraft mit welcher der Bremsbelag auf das Bearbeitungswerkzeug 22 wirkt, beträgt zwischen 10000N und 500N, besonders zwischen 8000N und 2000N, bevorzugt zwischen 3500N und 6000N.
Die Bremskeile 60a, 60b und die korrespondierenden Bremsrampen 62a, 62b wirken auf das Bearbeitungswerkzeug 22 ein. Dabei sind die Bremsrampen 62a, 62b gegenüber der Handkreissäge 10 fest angeordnet, Die Bremskeile 60a, 60b bewegen sich hingegen gerade oder auf einer Kurvenbahn. Auf den Bremskeilen 60a, 60b sind jeweils ein Bremsbelag 64a, 64b aufgebracht. Im Betrieb liegen die Bremsbeläge 64a, 64b nicht auf dem Bearbeitungswerkzeug 22, sondern sind von diesem beabstandet.
Bei einer Bremsung wird ein Aktor 60 aktiviert, welcher direkt oder über ein zwischengeschaltetes Element auf Die Bremskeile 60a, 60b wirkt. Ein Zwischengeschaltetes Element kann z.B. eine vorgespannte Feder sein. Sobald ein Bremskeil 60a, 60b in Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeugs 22 bewegt wird, wird dieser aufgrund der Steigung der Keilflächen auch gegen das Bearbeitungswerkzeug 22 bewegt. Tritt der Bremsbelag 64a, 64b mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 in Kontakt, wird durch die Reibung eine Scherkraft auf den Bremsbelag 64a, 64b ausgeübt. Dabei bewegt sich der Bremskeil 60a, 60b auf der Rampe weiter, wodurch die Bremskraft weiter ansteigt, Daurch wird die Bremswirkung zwischen den Bremsbelägen und dem Bearbeitungswerkzeug 22 weiter erhöht.

Claims

Handwerkzeugmaschine (10), insbesondere Handkreissäge, mit einem als Kreissägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug (22), wobei die Handwerkzeugmaschine (10) mindestens eine Sensorikeinheit (66) und mindestens eine Sicherheitsbremsvorrichtung (32) zu einem Schutz eines Benutzers aufweist.
Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsbremsvorrichtung (32) eine Keilbremseinheit umfasst.
Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilbremseinheit (32) zu je einer Serite eines Bearbeitungszeugs (22) zwei Bremskeile (60a, 60b) und zwei Bremsrampen (62a, 62b) aufweist, die zu einem abrupten Abbremsen des Bearbeitungszeugs (22) vorgesehen sind und direkt auf das Bearbeitungszeug (22) wirken.