DE202011103538U1

DE202011103538U1 - Metallkernbohrmaschine

Info

Publication number: DE202011103538U1
Application number: DE201120103538
Authority: DE
Original assignee: Alfred Raith Saegen und Werkzeugfabrikation GmbH; Alfred Raith Sagen- und Werkzeugfabrikation GmbH
Current assignee: Alfred Raith Saegen und Werkzeugfabrikation GmbH; Alfred Raith Sagen- und Werkzeugfabrikation GmbH
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2021-07-22

Abstract

Metallkernbohrmaschine (10) mit
– einer über einen ersten Stromkreis (80) betriebene Motoreinheit (12),
– einer über eine zweiten Stromkreis (42) betriebenen Magneteinheit (14),
– einer ersten Schalteinheit (16) zum Ein-/Ausschalten der Motoreinheit (12),
– einer zweiten Schalteinheit (18) zum Ein-/Ausschalten der Magneteinheit (14),
– dadurch gekennzeichnet, dass
– eine Steuereinrichtung (20) mit zumindest einem Zeitglied (24) und mit Mitteln (22) zum Detektieren des Schaltzustands der Motoreinheit (12) und der Magneteinheit (14) vorhanden ist und
– eine optische und/oder akustische Signaleinheit (30, 32) vorhanden ist,
– wobei die Steuereinrichtung (20) das Zeitglied (24) aktiviert sobald die Mittel (22) zum Detektieren den EIN-Zustand der Magneteinheit (14) und den AUS-Zustand der Motoreinheit (12) detektieren und das Zeitglied (24) nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls die Signaleinheit/en (30, 32) aktiviert, die daraufhin ein vorgegebenes erstes Signalmuster abgibt/abgeben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallkernbohrmaschine mit einer über einen ersten Stromkreis betriebene Motoreinheit, einer über eine zweiten Stromkreis betriebenen Magneteinheit, einer ersten Schalteinheit zum Ein-/Ausschalten der Motoreinheit, einer zweiten Schalteinheit zum Ein-/Ausschalten der Magneteinheit.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Katalog der Firma Alfred Raith GmbH "Qualitätswerkzeuge und Maschinen", Auflage 07/2009 sind unter der Marke ”ALFRA ROTABEST” (eingetragene Marken) Metallkernbohrmaschinen der eingangs genannten Art bekannt. Derartige Metallkernbohrmaschinen werden seit Jahren eingesetzt und haben sich als zuverlässig, einfach handhabbar und bedienbar, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer dauerhaft zuverlässigen Funktion, bewährt. Zum Bohren von Löchern in Metallwerkstücken wird zunächst die Magneteinheit mittels der Schalteinheit aktiviert, so dass die Maschine in der zuvor ermittelten exakten Position fest auf dem zu bearbeitenden Werkstück positioniert ist. Daran anschließend wird die Motoreinheit aktiviert und die entsprechende Bohrung durch Verfahren des in einer Spanneinheit angeordneten rotierenden Bohrers hergestellt. Die Magneteinheit verbraucht Energie und erzeugt im Betriebszustand Wärme. Die maximale Lebensdauer einer Magneteinheit hängt unter anderem auch davon ab, wie lange die Magneteinheit in Betrieb war und zu welchem Wärmeentwicklungen es gekommen ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde eine Metallkernbohrmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, die unter Beibehaltung der bisherigen positiven Eigenschaften ein verbessertes Energiemanagement bezüglich der Magneteinheit ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Metallkernbohrmaschine der eingangs genannten Art ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der vor dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Metallkernbohrmaschine der eingangs genannten Art zeichnet sich demgemäß dadurch, dass eine Steuereinrichtung mit zumindest einem Zeitglied und mit Mitteln zum Detektieren des Schaltzustands der Motoreinheit und der Magneteinheit vorhanden ist und eine optische und/oder akustische Signaleinheit vorhanden ist, wobei die Steuereinrichtung das Zeitglied aktiviert sobald die Mittel zum Detektieren den EIN-Zustand der Magneteinheit und den AUS-Zustand der Motoreinheit detektieren und das Zeitglied nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls die Signaleinheit/en aktiviert, die daraufhin ein vorgegebenes erstes Signalmuster abgibt/abgeben.
Bezüglich des täglichen Praxisbetriebs hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass vorgegebene Zeitintervall auf circa 60 sec. einzustellen.
Die erfindungsgemäße Metallkernbohrmaschine erfüllt hinsichtlich eines vorteilhaften Energiemanagements die Funktion, den Anwender darauf hinzuweisen, dass die Magneteinheit länger als ein vorgegebenes Zeitintervall, zum Beispiel 60 sec., eingeschaltet ist ohne das ein Bohrvorgang stattgefunden hat. Dadurch wird die Bedienperson daran erinnert, die Magneteinheit auszuschalten. Durch dieses ”frühzeitige” Ausschalten wird Energie eingespart, einer intensiven Wärmeentwicklung entgegen gewirkt und letztendlich die Lebensdauer der Magneteinheit verlängert. Die Signalisierung dieses Zustandes beziehungsweise der Aufforderung zum Abschalten der Magneteinheit erfolgt akustisch und/oder optisch.
Eine besonders wirtschaftlich herstellbare erfindungsgemäße Metallkernbohrmaschine bezüglich der Elemente des Energiemanagement zeichnet sich dadurch aus, dass die optische Signaleinheit beispielsweise eine LED-, OLED-Einheit oder Glimmlampe aufweist und die akustische Signaleinheit eine Summereinheit, insbesondere Piezosummer, aufweist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass das Zeitglied nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls, in dem die Magneteinheit eingeschaltet und die Motoreinheit ausgeschaltet ist, sowohl die optische als auch die akustische Signaleinheit aktiviert wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, die eine wirtschaftliche Umsetzung der Steuereinrichtung bei gleichzeitiger Gewährleistung einer dauerhaft zuverlässigen Funktion ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung als Elektronikeinrichtung mit einem Mikrokontroller ausgebildet ist und die Mittel zum Detektieren des Schaltzustands der Motoreinheit und der Magneteinheit Optokoppler aufweisen, die an die Eingänge des Mikrokontrollers angeschlossen sind, der das Zeitglied enthält und dessen Ausgänge über Transistoren an die Signaleinheit/en angeschlossen sind.
Um der Bedienperson auch Informationen bezüglich des Schaltungszustands im normalen Betrieb zur Verfügung zu stellen, zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dadurch aus, dass die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass die optische Signaleinheit im Arbeitszustand der Maschine, das heißt bei eingeschalteter Magneteinheit und Motoreinheit, ein zweites Signalmuster abgibt, das dann das erste Signalmuster ersetzt, wobei eine konkrete Ausführungsform der Signalbildung sich dadurch auszeichnet, dass das erste Signalmuster der optischen Signaleinheit ein blinkendes Leuchten und das zweite Signalmuster der optischen Signaleinheit ein permanentes Leuchten darstellt.
Um die Funktionsfähigkeit der Signaleinrichtung/en der Bedienperson anzuzeigen, zeichnet sich eine besonders bevorzugte Ausgestaltung dadurch aus, dass die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung die Signaleinheit/en einem Selbsttest unterzogen wird/werden und kurzzeitig Signale abgibt/abgeben, sofern die Funktionsfähigkeit gegeben ist. Zur Vervollständigung der Information der Bedienperson ist es vorteilhaft, eine weitere optische Signaleinheit vorzusehen, die den EIN-/AUS-Zustand der Motoreinheit anzeigt.
Die die gestellte Aufgabe lösende Funktion der erfindungsgemäßen Metallkernbohrmaschine besteht darin, den Anwender darauf hinzuweisen, dass die Magneteinheit länger als beispielsweise circa 60 sec. eingeschaltet ist, ohne das ein Bohrvorgang stattgefunden hat. Die Signalisierung dieses Zustandes erfolgt akustisch und optisch. Die akustische Signalisierung wird bevorzugt durch ein Piezosummer auf einer Tastaturplatine erzeugt, die optische Signalisierung durch eine Leuchtdiode auf der Tastaturfolie, die der Magneteinheit zugeordnet ist. Die Signalisierung wird durch das Abschalten der Magneteinheit oder durch das Einschalten des Motors beendet. Die Verzögerungszeit von beispielsweise circa 60 sec. wird durch das Einschalten der Magneteinheit oder durch das Abschalten des Motors jeweils neu gestartet.
Unmittelbar nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung (ein Netzstecker wird mit dem Netz verbunden) veranlasst die Steuereinrichtung einen kurzen Funktionstest der akustischen und optischen Signaleinheit. Beide Einheiten werden kurzzeitig zum Beispiel circa 5 sec. angesteuert und gegen im Bereitschaftsfall ihr jeweiliges Signal ab.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1 schematische Seitenansicht einer Metallkernbohrmaschine mit Signaleinheiten bezüglich eines verbesserten Energiemanagements der Magneteinheit und
2 stark schematisierte Blockdiagrammdarstellung des Schaltungsbildes der Steuereinrichtung zur Steuerung von Signaleinheiten zur Optimierung des Energiemanagements bezüglich des EIN-/AUS-Zustands der Motor- und Magneteinheit.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
1 zeigt schematisch eine Metallkernbohrmaschine 10 mit einer unterseitigen, das heißt dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Seite, angeordneten Magneteinheit 14, einer Steuereinrichtung 20, einer an die Magneteinheit angeschlossenen Griffeinheit 44, einer an die Griffeinheit 44 angeformte Führungseinheit 38, an der längsverschieblich eine Motoreinheit 12 mit unterseitig angeschlossenem Bohrfutter 34 vorhanden ist. Das Bohrfutter 34 mit einem nicht näher dargestellten eingespannten Kernbohrer wird mittels der Motoreinheit 12 um die Drehachse D gedreht, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Führungseinheit 38 verläuft und in der Regel senkrecht zur Ebene des Werkstückes angeordnet ist. Mittels eines Handrads 36 kann die Motoreinheit 12 und damit das Bohrfutter 34 mit eingespannten Kernbohrer in Längsrichtung der Drehachse D verschoben werden und damit eine Bohrung in einem Werkstück erzeugt werden, das unterhalb der Ebene der Magneteinheit 14 angeordnet ist.
Die Motoreinheit 12 und die Magneteinheit 14 werden in getrennten Stromkreisen betrieben. Die Maschine 10 wird über ein Anschlusskabel 28, das mit einem Spannungsnetz verbindbar ist, mit Versorgungsspannung versorgt.
Es ist eine erste Schalteinheit 16 zum Ein- beziehungsweise Ausschalten der Motoreinheit 12 an der Maschine 10 vorhanden. Des Weiteren ist eine zweite Schalteinheit 18 zum Ein-/Ausschalten der Magneteinheit 18 an der Maschine 10 vorhanden.
Schließlich sind am Gehäuse der Metallkernbohrmaschine 10 im Bereich der Steuereinrichtung 20 eine optische Signaleinheit 30 für die Magneteinheit 14 und eine akustische Signaleinheit 32 für die Magneteinheit 14 und schließlich noch eine weitere optische Signaleinheit 26 für die Motoreinheit 12 vorhanden.
In 2 ist stark schematisiert ein Ausführungsbeispiel eines Schaltbilds der oben beschriebenen Metallkernbohrmaschine 10 dargestellt. Die Steuereinrichtung 20 kommuniziert mit einem ersten Schaltkreis 16 für die Motoreinheit 12 und einem zweiten Schaltkreis 14 für die Magneteinheit 18. Sobald eine erste Schalteinheit für die Motoreinheit 16 geschaltet wird, wird die Motoreinheit 12 ein- beziehungsweise ausgeschaltet. Gleichzeitig wird eine weitere optische Signaleinheit 26, bevorzugt eine LED-Einheit, aktiviert oder deaktiviert.
Eine zweite Schalteinheit 18 für die Magneteinheit 14 aktiviert beziehungsweise deaktiviert über den zweiten Schaltkreis 42 die Magneteinheit 14. Gleichzeitig wird eine optische Signaleinheit 30 ein- beziehungsweise ausgeschaltet. Die optische Signaleinheit 30 weist bevorzugt eine LED-Einheit auf, die im Normalbetrieb, das heilt aktivierte Motoreinheit und aktivierte Magneteinheit ein Dauerlicht abgibt.
Die Steuereinrichtung 20 weist weiterhin Mittel 22 zum Detektieren des Schaltzustandes der Motoreinheit 12 und des Schaltzustandes der Magneteinheit 14 auf. Den Mitteln 22 zum Detektieren ist ein Zeitglied 24 nachgeschaltet.
Sobald die Mittel 22 zum Detektieren feststellen, dass die Magneteinheit 14 eingeschaltet und die Motoreinheit 16 ausgeschaltet ist, wird das Zeitglied 24 aktiviert, das nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls – im Beispielsfall 60 sec. – die optische Signaleinheit 30 für die Magneteinheit 14 ansteuert, die daraufhin ein zweites Signalmuster abgibt, was beispielsweise durch ein blinkendes Signal umgesetzt werden kann. Gleichzeitig aktiviert das Zeitglied 24 nach Überschreiten des vorgegebenen Zeitintervalls die akustische Signaleinheit 32, die bevorzugt als Piezosummer ausgebildet ist, die daraufhin ein akustisches Signal abgibt. Sobald die Magneteinheit 14 ausgeschaltet wird, wird die optische Signaleinheit 30 und die akustische Signaleinheit 32 deaktiviert.
Zum Herstellen einer Bohrung führt die Bedienperson folgende Vorgänge durch: Zunächst wird die Metallkernbohrmaschine 10 exakt an der gewünschten Stelle positioniert. Daraufhin wird die Magneteinheit 14 über die zweite Schalteinheit 18 eingeschaltet, so dass die Metallkernbohrmaschine 10 unverschiebbar fest an der jeweiligen Montageposition fixiert ist. Daran anschließend schaltet die Bedienperson über die erste Schalteinheit 16 die Motoreinheit 12 ein und die Bohrung wird durch Absenken des rotierenden Bohrers hergestellt. Nach dem Herstellen der Bohrung wird der Bohrer aus der Bohrung herausgefahren und die Motoreinheit 12 über die erste Schalteinheit 16 ausgeschaltet.
Sobald die Motoreinheit 12 ausgeschaltet ist, wird über die Mittel 22 zum Detektieren das Zeitglied 24 aktiviert und es werden, sofern die Bedienperson die Magneteinheit 14 nicht ausschaltet – nach Überschreiten des vorgegebenen Zeitintervalls –, die optische Signaleinheit 30 und die akustische Signaleinheit 32 aktiviert. Dadurch wir die Bedienperson daran erinnert, die energieverzehrende Magneteinheit 14 auszuschalten. Die optische Signaleinheit 30 und die akustische Signaleinheit 32 werden deaktiviert, sobald die Magenteinheit 14 ausgeschaltet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Katalog der Firma Alfred Raith GmbH ”Qualitätswerkzeuge und Maschinen”, Auflage 07/2009 [0002]

Claims

Metallkernbohrmaschine (10) mit – einer über einen ersten Stromkreis (80) betriebene Motoreinheit (12), – einer über eine zweiten Stromkreis (42) betriebenen Magneteinheit (14), – einer ersten Schalteinheit (16) zum Ein-/Ausschalten der Motoreinheit (12), – einer zweiten Schalteinheit (18) zum Ein-/Ausschalten der Magneteinheit (14), – dadurch gekennzeichnet, dass – eine Steuereinrichtung (20) mit zumindest einem Zeitglied (24) und mit Mitteln (22) zum Detektieren des Schaltzustands der Motoreinheit (12) und der Magneteinheit (14) vorhanden ist und – eine optische und/oder akustische Signaleinheit (30, 32) vorhanden ist, – wobei die Steuereinrichtung (20) das Zeitglied (24) aktiviert sobald die Mittel (22) zum Detektieren den EIN-Zustand der Magneteinheit (14) und den AUS-Zustand der Motoreinheit (12) detektieren und das Zeitglied (24) nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls die Signaleinheit/en (30, 32) aktiviert, die daraufhin ein vorgegebenes erstes Signalmuster abgibt/abgeben.
Metallkernbohrmaschine nach Anspruch 1, – dadurch gekennzeichnet, dass – das vorgegebene Zeitintervall circa 60 sec. (Sekunden) beträgt.
Metallkernbohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – die optische Signaleinheit (30) eine LED-, OLED-Einheit oder Glimmlampe aufweist.
Metallkernbohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – die akustische Signaleinheit (32) eine Summereinheit, insbesondere einen Piezosummer, aufweist.
Metallkernbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – das Zeitglied (24) so geschaltet ist, dass es sowohl die optische Signaleinheit (30) als auch die akustische Signaleinheit (32) aktiviert.
Metallkernbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Steuereinrichtung (20) als Elektronikeinrichtung mit einem Mikrokontroller ausgebildet ist und die Mittel (22) zum Detektieren des Schaltzustands der Motoreinheit (12) und der Magneteinheit (14) Optokoppler aufweisen, die an die Eingänge des Mikrokontrollers angeschlossen sind, der das Zeitglied (24) enthält und dessen Ausgänge über Transistoren an die Signaleinheit/en (30/32) angeschlossen sind.
Metallkernbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Steuereinrichtung (20) so ausgebildet ist, dass die optische Signaleinheit (30) im Arbeitszustand der Maschine, das heißt bei eingeschalteter Magneteinheit (14) und Motoreinheit (12), ein zweites Signalmuster abgibt, das dann das erste Signalmuster ersetzt.
Metallkernbohrmaschine nach Anspruch 7, – dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Signalmuster der optischen Signaleinheit (30) ein blinkendes Leuchten und das zweite Signalmuster der optischen Signaleinheit (30) ein permanentes Leuchten darstellt.
Metallkernbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Steuereinrichtung (20) so ausgebildet ist, dass nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung die Signaleinheit/en (30, 32) einem Selbsttest unterzogen wird/werden und kurzzeitig Signale abgibt/abgeben, sofern die Funktionsfähigkeit gegeben ist.
Metallkernbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – eine weitere optische Signaleinheit (28) vorhanden ist, die den EIN-/AUS-Zustand der Motoreinheit (12) anzeigt.