DE202021100243U1

DE202021100243U1 - Formatkreissäge mit Sicherheitseinrichtung zur Vermeidung von Schnittverletzungen

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Publication number: DE202021100243U1
Application number: DE202021100243.3U
Authority: DE
Original assignee: Altendorf GmbH
Current assignee: Altendorf GmbH
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2022-04-20
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: EP4281263A1; JP2024505173A; WO2022157037A1; CN116963885A

Abstract

Kreissäge, insbesondere Formatkreissäge, umfassend:
- eine Auflagefläche für ein Werkstück, die einen Sägeblattschlitz aufweist,
- einen unterhalb der Auflagefläche angeordneten Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines Sägeblatts in eine Rotationsbewegung,
- eine mit dem Hauptantriebsmotor zur Übertragung der Rotationsbewegung verbundene Sägeblattaufnahme, umfassend eine Sägeblattlagerungseinheit und einen Sägeblattflansch, der mittels der Sägeblattlagerungseinheit drehbar um eine Sägeblattachse gelagert ist und zur drehmomentfesten Verbindung mit dem Sägeblatt ausgebildet ist,
- eine Höhenverstellungsvorrichtung, mit einem Höhenaktuator und einem mit der Sägeblattaufnahme gekoppelten Übertragungselement, die angeordnet und ausgebildet ist, um den Abstand zwischen der Sägeblattaufnahme und der Auflagefläche einzustellen,
- eine elektronische Schnittstelle zur Eingabe eines Sägeblattüberstandes,
- eine Steuerungseinrichtung, die mit der elektronischen Schnittstelle und mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden und ausgebildet ist, um den Höhenaktuator so anzusteuern, dass ein über die Benutzerschnittstelle eingegebener Sägeblattüberstand mittels des Höhenaktuators eingestellt wird,
- eine Schutzvorrichtung zur Schnellabsenkung des Sägeblatts in einer Gefahrensituation mit einer Überwachungsvorrichtung zur Erfassung einer Gefahrensituation, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung signaltechnisch mit der Überwachungseinrichtung und dem Höhenaktuator verbunden und ausgebildet ist, um bei Erfassung der Gefahrensituation durch die Überwachungseinrichtung den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreissäge, umfassend: eine Auflagefläche für ein Werkstück, die einen Sägeblattschlitz aufweist, einen unterhalb der Auflagefläche angeordneten Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines Sägeblatts in eine Rotationsbewegung, eine mit dem Hauptantriebsmotor zur Übertragung der Rotationsbewegung verbundene Sägeblattaufnahme, umfassend eine Sägeblattlagerungseinheit und einen Sägeblattflansch, der mittels der Sägeblattlagerungseinheit drehbar um eine Sägeblattachse gelagert ist und zur drehmomentfesten Verbindung mit dem Sägeblatt ausgebildet ist, eine Höhenverstellungsvorrichtung, mit einem Höhenaktuator und einem mit der Sägeblattaufnahme gekoppelten Übertragungselement, die angeordnet und ausgebildet ist, um den Abstand zwischen der Sägeblattaufnahme und der Auflagefläche einzustellen, eine elektronische Schnittstelle zur Eingabe eines Sägeblattüberstandes, eine Steuerungseinrichtung, die mit der elektronischen Schnittstelle und mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden und ausgebildet ist, um den Höhenaktuator so anzusteuern, dass ein über die Benutzerschnittstelle eingegebener Sägeblattüberstand mittels des Höhenaktuators eingestellt wird, eine Schutzvorrichtung zur Schnellabsenkung des Sägeblatts in einer Gefahrensituation mit einer Überwachungsvorrichtung zur Erfassung einer Gefahrensituation.
Kreissägen sind Werkzeugmaschinen zur Durchführung gerade Schnitte an Platten, Profilen, Stäben oder Bohlen. Kreissägen können als kleinere Hobbykreissägen für den gelegentlichen unprofessionellen Nutzer, als handliche Baukreissägen für den mobilen Einsatz oder als Formatkreissägen zum professionellen Einsatz in Tischlereibetrieben oder in ähnlichen professionellen Anwendungen ausgeführt sein.
Formatkreissägen sind professionelle Werkzeugmaschinen, die in Tischlereibetrieben und anderen industriellen oder handwerklichen Betrieben eingesetzt werden, um Holz oder Werkstoffe mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften wie Holz, Kunststoffe, Mineralstoffe und Leichtmetalle zuzuschneiden. Eine Formatkreissäge zeichnet sich dabei typischerweise durch eine Auflagefläche aus, auf der das Werkstück aufgelagert wird und ein aus dieser Auflagefläche durch einen Schlitz herausragendes Sägeblatt, das zur Durchführung des Sägeschnitts um eine Sägeblattachse, die unterhalb der Auflagefläche liegt, rotiert. Das Werkstück kann relativ zur Sägeblattachse geschoben werden, um den Sägeschnitt auszuführen. Hierzu kann bei der typischen, in Handwerksbetrieben eingesetzten Formatkreissäge das Werkstück auf der Auflagefläche, insbesondere einem verschieblich gelagerten Teil der Auflagefläche mit geringem Kraftaufwand verschoben werden und die Achse des Sägeblatts ist bei der Durchführung des Sägeschnitts stationär. Der Bediener steht hierbei seitlich vom Sägeblatt - im Gegensatz zu der Bedienerposition bei Tischkreissägen, die er frontal bedient und daher das Werkstück auch beidseits des Sägeblatts greifen und schieben kann.
Eine hierzu alternative Ausführungsform einer Formatkreissäge führt den Sägeschnitt durch, indem das Werkstück auf der Auflagefläche stationär fixiert ist und das Sägeblatt an einem translatorisch verschieblichen Sägeaggregat angeordnet ist, sodass in diesem Fall das Sägeblatt in eine translatorische Bewegung versetzt wird, um den Sägeschnitt auszuführen. Eine Formatkreissäge ist allgemein vorbekannt aus der EP 2 527 069 A1 , der DE 20 2009 007 150 U1 oder der WO 2012 / 159956 A1 .
Formatkreissägen zeichnen sich durch eine hohe Schnittqualität und Schnittgenauigkeit aus und können Sägeschnitte mit hoher Leistung ausführen. Dies bedeutet, dass auch Massivholz und Werkstücke mit großer Stärke von Formatkreissägen zugeschnitten werden können. Zu diesem Zweck können Formatkreissägen mit Sägeblättern unterschiedlichen Durchmessers ausgerüstet werden, die Durchmesser reichen dabei von 10 oder 15 cm bis hin zu sehr großen Kreissägeblättern mit beispielsweise 55 cm Durchmesser.
Obwohl seit langer Zeit zahlreiche konventionelle Sicherheitsvorkehrungen an Formatkreissägen vorgesehen sind, wie beispielsweise eine über das Sägeblatt von oben zu stülpende Schutzhaube, die auch der Spanabsaugung dienen kann oder ein Schiebestock, mit dem kleine Werkstücke in der Nähe des Sägeblatts geschoben werden können und obwohl Formatkreissägen oftmals von ausgebildeten und speziell für die Maschinennutzung geschulten Bedienern benutzt werden, kommt es immer wieder zu Schnittverletzungen des Bedieners am Sägeblatt einer Formatkreissäge. Solche Verletzungen stellen sich typischerweise als teilweise oder vollständige Abtrennung von Fingerabschnitten, Fingern oder sogar Händen dar.
Nach Erkenntnis der Erfinder liegen die Ursachen für solche Verletzungen in verschiedenen fehlerhaft oder unglücklich ausgeführten Bedienungsverläufen. Eine häufige Ursache ist die unachtsame Entfernung von Reststücken aus dem Bereich um das Sägeblatt, hierbei wird oftmals mit raschen Handbewegungen um das Sägeblatt herumgegriffen und hierdurch entsteht ein verletzender Kontakt mit dem Sägeblatt. Andere Ursachen liegen im Abrutschen der Hand vom Werkstück beim Vorschieben des Werkstücks oder in unachtsamen Bewegungen des Benutzers, beispielsweise durch Stolpern, Arbeiten unter Zeitdruck oder in einer schlechten Koordination bei Arbeiten von mehr als einem Bediener an einer Formatkreissäge.
Um solche Verletzungen zu vermeiden, sind verschiedentlich anstelle der gebräuchlichen passiven Sicherheitseinrichtungen auch aktive Schutzvorrichtungen vorgeschlagen worden. Im Jahr 1999 erstmals vorgestellt wurde ein System des US-amerikanischen Herstellers „SawStop®“, bei dem auf Grundlage einer Differenzierung zwischen der Leitfähigkeit und dem kapazitiven Verhalten von Holz und einem Körperteil am Sägeblatt ein Kontakt zwischen Sägeblatt und einem Körperteil als differenzierende Detektion gegenüber einem Kontakt des Sägeblatts zum Werkstück zur Auslösung genutzt werden sollte. Sobald ein solcher Kontakt eines Körperteils festgestellt wurde, setzte eine Schnellabbremsung des Sägeblatts ein, die das Sägeblatt innerhalb kürzester Zeit zum Stehen bringen soll, um hierdurch eine schwere Verletzung zu verhindern. Das System zeigte sich geeignet, um schwere Verletzungen in bestimmten Benutzungssituationen zu vermeiden. Nachteilig am System war jedoch, dass die Schnellabbremsung in der Regel eine irreparable Beschädigung des Sägeblatts nach sich zog und bedingt durch das Detektionssystem bei bestimmten Unfallformen, insbesondere bei rascher Annäherung des Körperteils an das Sägeblatt, eine schwere Verletzung nicht vermieden werden kann. Dieses Schutzsystem ist beispielsweise in EP 1 234 285 B1 , WO 2017 / 210091 A1 und US 2014 / 0331833 A1 beschrieben.
Nach Erkenntnis der Erfinder kommt die Schutzvorrichtung an physikalische Grenzen, wenn alleine durch Abbremsen des Sägeblatts die Verletzung verhindert werden soll. Zum einen liegt dies daran, dass die kinetische Energie, die in dem schnell rotierenden Sägeblatt gespeichert ist, eine erhebliche Bremsleistung erforderlich macht, die zur Vermeidung bestimmter Unfallhergänge nicht ohne Beschädigung des Sägeblatts ausführbar ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn größere Sägeblätter zum Einsatz kommen, die aufgrund ihres hohen Trägheitsmomentes zu viel Energie für eine sägeblattschonende Abbremsung speichern. So liegt nach Erkenntnis der Erfinder bei typischen Verwendungsarten an einer Formatkreissäge die Bremsleistung zur Abbremsung eines Sägeblatts mit einem Durchmesser von 550mm bei einer Bremszeit von 10ms bei etwa 1.500kW, wohingegen sie bei einem Sägeblattdurchmesser von 250mm nur bei ca. 300kW liegt, obwohl dieses kleine Sägeblatt mit etwa der doppelten Drehzahl des größeren Sägeblatts betrieben wird.
Verschiedentlich ist vorgeschlagen worden, anstelle der Abbremsung des Sägeblatts das Sägeblatt in einer raschen Bewegung abzusenken, um es hierdurch in eine Position unter die Werkstückauflagefläche zu bringen und dadurch zu verhindern, dass das Körperteil des Benutzers noch in Kontakt mit dem Sägeblatt treten kann. Auch hierbei muss allerdings eine große Masse in einer sehr kurzen Zeitspanne und vor allem mit einer sehr hohen Anfangsbeschleunigung bewegt werden, was Probleme hinsichtlich der Energie und Krafterzeugung für eine solche Beschleunigung und Probleme hinsichtlich der Belastung der gesamten Führungs- und Lagerungskomponenten der Formatkreissäge mit sich bringt.
Aus US 9,702,916 B2 ist allgemein eine Sicherheitseinrichtung vorbekannt, die auch für Kreissägen eingesetzt werden soll. Dabei wird die Gefahrerkennung mittels einer Kalibrierung und SNR-Berechnung durchgeführt. Es werden bei Eintritt einer Gefahr die Deaktivierung des Motors und ein Schneidwerkzeugsperrmechanismus, um das Kreissägeblatt zu stoppen, zeitgleich ergriffen.
Aus WO 2017 / 059 473 A1 ist ein Verfahren zur Detektion menschlichen Gewebes im Umfeld eines Werkzeugs mittels einer Erfassung einer periodischen Änderung der Kapazität bekannt.
Aus US 2016 / 0 279 754 A9 ist ein Sicherheitssystem für Kreissägen vorbekannt. Im Wege einer Aufzählung alternativer oder additionaler Detektionsmaßnahmen und Aktionsmaßnahmen ist ein Kontakt oder eine Nähe zum Sägeblatt als Detektionskriterium für eine Gefahrensituation und ein Sägeblattstopp und eine Sägeblattabsenkung als Aktionsmaßnahme bei einer Gefahrensituation beschrieben.
Aus WO 2016 / 145 157 A1 ist ein Sicherheitssystem für Kreissägen vorbekannt, bei dem mittels einer kapazitiven Messung die Erfassung eines Kontakts oder einer Annäherung eines Körperteils an das Sägeblatt erfolgt. Dabei wird bei einer Annäherung der Motor gestoppt, bei einem Kontakt aber eine pyrotechnische Bremsvorrichtung gezündet. Die Detektion des Gefahrenzustands erfolgt kapazitiv.
Aus WO 2015 / 091 245 A1 ist ein optisches Detektionssystem zur Erfassung von Hauttönen und daraus berechneter Annäherung von Körperteilen an das Sägeblatt bekannt. Als Reaktionsmechanismen wird das Stoppen oder Absenken des Sägeblatts beschrieben. Dabei erfolgt eine Detektion einer Gefahrensituation in Form einer Annäherung unter eine bestimmte Distanz oder einer Überschreitung einer bestimmten Annäherungsgeschwindigkeit als Auslösekriterium.
Aus US 2014 / 0 090 948 A1 ist die Ermittlung eines Gefahrenzustands bei Annäherung eines Körperteils an das Sägeblatt durch eine Temperaturerfassung mittels Infrarot vorbekannt. Es wird die Geschwindigkeit eines Objekts erfasst und diese Erfassung umfasst die Richtung der Bewegung und die Bewegungsrate. In Abhängigkeit von dieser so erfassten Geschwindigkeit wird dann entschieden, ob der Antrieb deaktiviert wird oder ob eine Bremse aktiviert wird.
WO 2013 / 046 522 A1 beschreibt eine Überwachung eines Gefährdungsraums durch eine Dreifach-Sensoranordnung und das Stoppen des Sägeblatts, wenn ein Gegenstand in diesen Gefährdungsraum eindringt. Erfasst werden dabei nur Objekte, die elektromagnetische Wellen in bestimmter Weise reflektieren, als Beispiel wird ein RFID-Tag, der an einem distalen Ende des Daumens eines Arbeitshandschuhs befestigt ist, genannt. Ein Alarmsignal wird parallel zum Stoppen des Sägeblatts bei einer Gefährdungssituation ausgegeben.
WO 2014 / 164 964 A1 beschreibt die Erfassung eines Werkstücks, mit der Erfassung der Werkstoffart des Werkstücks, um daraus abgeleitet Schnittparameter zu optimieren. In Abhängigkeit von diesen Parametern wird dann die Drehzahl eines Kreissägeblatts geregelt. Das Werkstück wird mittels eines Materialsensors hinsichtlich seiner geometrischen Länge in Schnittrichtung erfasst und zum Ende des Schnitts wird die Drehzahl abgesenkt, um hierdurch eine Splitterbildung und damit verbundene Verletzungsgefahr des Bedieners zu verringern.
US 2011 / 0 226 105 A1 beschreibt verschiedene Sicherheitseinrichtungen an Kreissägen und behandelt dabei die Detektion einer Gefahrensituation als auch die Aktion bei einer Gefahrensituation. Dazu werden unterschiedliche Sensorsysteme, um Gefährdungssituationen zu erkennen, offenbart und unterschiedliche Aktionen beschrieben, um Gefährdungssituationen zu vermeiden. Hierzu zählt das Anhalten des Sägeblatts, das Absenken des Sägeblatts, das Ausbilden eines Schutzschirms um das Sägeblatt (Airbag) sowie akustische oder optische Signale. In 16 gezeigte Hebel, welche die Schneiden des Sägeblatts in Gefährdungssituationen abdecken sollen, scheinen technologisch bei bestehendem Eingriff des Werkzeugs in ein Werkstück keine zuverlässig wirksame Sicherheitseinrichtung darzustellen.
Aus US 2009 / 0 301 275 A1 ist die Erkennung eines menschlichen Körperteils mittels elektromagnetischer Wellen im Wellenbereich von 400 nm - 1.500 nm und eine Vermeidung von Gefährdungssituationen durch Überdecken des Sägeblatts und Stoppen des Sägeblatts vorbekannt. Als auslösendes Ereignis beschreibt das Dokument die Erkennung der Hand in einem Gefährdungsbereich.
Aus EP 3 403 762 ist ein Sicherheitssystem für Formatkreissägen vorbekannt, bei dem ebenfalls als Schutzmaßnahme eine Schnellabsenkung des Sägeblatts erfolgen soll. Bei diesem System wird das Sägeaggregat, an dem das Sägeblatt gelagert ist, durch starke Magneten gegen vorgespannte Federn in der Sägeposition gehalten. Bei einer Auslösung des Sicherheitsmechanismus werden diese Magneten umgepolt und beschleunigen das Sägeaggregat hierdurch vertikal nach unten. Mit dem System kann zwar grundsätzlich eine rasche Absenkung des Sägeblatts erreicht werden. Nachteilig ist allerdings, dass die hierfür notwendigen funktionellen Komponenten wie die Magneten und die Vorspannfedern die Masse des Sägeaggregats, die zur Schnellabsenkung bewegt werden muss, erhöhen, hierdurch während der Absenkung erhebliche kinetische Energien entwickelt werden, die zudem in nur sehr begrenztem Ausmaß steuerbar sind und daher trotz aufwendiger Fangmechanismen zu einer erheblichen Belastung sämtlicher Lagerelemente und Führungen der Formatkreissäge führen, die nach einer bestimmten Anzahl von Auslösungen des Sicherheitssystems zu Defekten führen können oder die Präzision und Genauigkeit der Formatkreissäge beeinträchtigen können.
Aus DE 10 2007 062 996 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für Kreissägen mit einem Stoppen oder Absenken des Kreissägeblatts vorbekannt. Die Gefährdungszustände werden erkannt, indem ein Körperteil und dessen Bewegungsrichtung in einem Gefährdungsbereich erkannt wird, andererseits wird die Beobachtung von zwei unterschiedlichen Bewegungen und deren Vergleich beschrieben.
DE 10 2008 001 727 A1 beschreibt grundsätzlich eine Schutzvorrichtung, die eine Detektion mittels Sensoren, insbesondere Abstandssensoren und eine Aktion durch Absenken des Sägeblatts in eine Schutzposition beschreibt.
DE 10 2009 054 491 A1 beschreibt eine Sicherheitsvorrichtung für Kreissägen, die auf einer Erkennung eines spezifisch ausgebildeten Handschuhs des Bedieners abstellt. Mit Hilfe der Erfassung einer elektromagnetischen Strahlung im UV-Bereich wird die Position dieses Handschuhs ermittelt und in Abhängigkeit von dem Eintreten in einen Gefährdungsbereich wird eine Abdeckung des Kreissägeblatts durch eine Schutzhaube ausgelöst.
DE 20 2010 004 458 U1 beschreibt ein Sicherheitssystem, bei dem im Bereich des Einlaufvorbaubereichs ein Sensorsystem Körperteile erfasst. Es wird eine nach einem Kriterium durchgeführte Erkennung der Gefährdungssituation beschrieben und zur Verhinderung einer Gefährdung wird als Aktion eine Abschirmung des Kreissägeblatts oder eine Absenkung des Sägeblatts unter den Tisch beschrieben.
DE 20 2011 101 566 U1 beschreibt eine Schnellabsenkungsvorrichtung für das Kreissägeblatt zur Vermeidung von Gefährdungssituationen.
Bislang hat sich keines der in diesen Machbarkeitsstudien und Grundlagenforschungen vorgestellten Systeme für eine Anwendung in allen Arten von Kreissägen einschließlich professioneller Formatkreissägen qualifiziert und ist in die Praxis umgesetzt worden. Dies hat nach Erkenntnis der Erfinder verschiedene Ursachen: Zum einen erfordert der Einsatz in allen Arten von Kreissägen und insbesondere in professionellen Formatkreissägen eine hohe Akzeptanz beim Benutzer, der ein Sicherheitssystem zum einen unter dem Aspekt der Betriebssicherheit, zum anderen aber auch unter Aspekten der betrieblichen Effizienz beurteilt. Sicherheitssysteme, welche die Arbeitsabläufe maßgeblich verlangsamen, die unzuverlässig auslösen, weil typische, im professionellen Einsatz auftretende Gefahrensituationen nicht erkannt werden oder die zu viele Fehlauslösungen aufweisen, weil sichere Bedienungshandlungen irrtümlich als Gefahrensituation erkannt werden, können nicht an professionell genutzten Formatkreissägen eingesetzt werden, da sie aufgrund fehlender Akzeptanz beim Benutzer entweder gar nicht erst angeschafft würden oder aber im täglichen Betrieb nach ersten Erfahrungen mit den Defiziten deaktiviert würden.
Des Weiteren erwarten professionelle Nutzer einer Formatkreissäge, dass das Sicherheitssystem in den Betriebskosten wirtschaftlich ist. Dies beinhaltet insbesondere, dass eine Auslösung des Sicherheitssystems nur geringe Kosten verursachen darf, insbesondere dann, wenn auch vorsorgliche Auslösungen bei Anbahnung von Gefahrensituationen systembedingt stattfinden und die Möglichkeit einer raschen Wiederinbetriebnahme der Formatkreissäge nach einer Auslösung der Schutzvorrichtung.
Eine weitere, für alle Kreissägen und insbesondere Formatkreissägen im professionellen Einsatz typische Anforderung ist das Funktionieren des Sicherheitssystems für alle vielfältigen Einsatzweisen einer Kreissäge. Dies beinhaltet insbesondere den Einsatz von großen Sägeblättern mit hoher Drehzahl, das Sägen von Massivholz und Platten mit großer Stärke, das Sägen unterschiedlicher Werkstoffe einschließlich Leichtmetalle, das Arbeiten mit oder ohne Handschuhen sowie das Bedienen einer Formatkreissäge mit mehr als einem Benutzer. Sicherheitssystem für Formatkreissägen müssen dabei auf die typischen, bei Formatkreissägen auftretenden Unfallszenarien ausgelegt sein, ein Transfer aus Systemen, die beispielsweise an Tischkreissägen das Unfallrisiko verringern, ist bereits aufgrund der sehr unterschiedlichen Arbeitsposition des Bedieners und der sehr unterschiedlichen Führung des Werkstücks (beidhändig auf einer Seite der Sägeblatts bei der Formatkreissäge, beidhändig auf beiden Seiten des Sägeblatts bei der Tischkreissäge) nicht möglich.
Schließlich müssen Sicherheitssysteme, die sich für den Einsatz an Kreissägen eignen, auch bei rasch durchgetakteten Arbeitsabläufen mit einem häufig über mehrere Stunden oder den gesamten Tag dauernden Betrieb der Kreissäge so zuverlässig funktionieren, dass auch die in vielen Ländern übliche oder sogar erforderliche Zulassungen durch berufliche Organisationen wie beispielsweise Berufsgenossenschaften oder Zertifizierungsstellen für das Schutzsystem erlangt werden können.
Der Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zugrunde, eine Kreissäge, insbesondere eine Formatkreissäge vorzuschlagen, die ein System zum Schutz des Bedieners vor Verletzungen am Sägeblatt aufweist, das sich für den professionellen Einsatz an Kreissägen eignet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kreissäge, umfassend: eine Auflagefläche für ein Werkstück, die einen Sägeblattschlitz aufweist, einen unterhalb der Auflagefläche angeordneten Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines Sägeblatts in eine Rotationsbewegung, eine mit dem Hauptantriebsmotor zur Übertragung der Rotationsbewegung verbundene Sägeblattaufnahme, umfassend eine Sägeblattlagerungseinheit und einen Sägeblattflansch, der mittels der Sägeblattlagerungseinheit drehbar um eine Sägeblattachse gelagert ist und zur drehmomentfesten Verbindung mit dem Sägeblatt ausgebildet ist, eine Höhenverstellungsvorrichtung, mit einem Höhenaktuator und einem mit der Sägeblattaufnahme gekoppelten Übertragungselement, die angeordnet und ausgebildet ist, um den Abstand zwischen der Sägeblattaufnahme und der Auflagefläche einzustellen, eine elektronische Schnittstelle zur Eingabe eines Sägeblattüberstandes, eine Steuerungseinrichtung, die mit der elektronischen Schnittstelle und mit dem Höhen-aktuator signaltechnisch verbunden und ausgebildet ist, um den Höhenaktuator so anzusteuern, dass ein über die Benutzerschnittstelle eingegebener Sägeblattüberstand mittels des Höhenaktuators eingestellt wird, eine Schutzvorrichtung zur Schnellabsenkung des Sägeblatts in einer Gefahrensituation mit einer Überwachungsvorrichtung zur Erfassung einer Gefahrensituation, wobei vorgesehen ist, dass die Schutzvorrichtung signaltechnisch mit der Überwachungseinrichtung und dem Höhenaktuator verbunden und ausgebildet ist, um bei Erfassung der Gefahrensituation durch die Überwachungseinrichtung den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kreissäge zeichnet sich dadurch aus, dass das Sägeblatt mittels eines Aktuators schnell abgesenkt wird und hierzu der gleiche Aktuator verwendet wird, nämlich der Höhenaktuator, der auch dazu dient, um eine bestimmte Arbeitshöhe des Sägeblatts im regulären Betrieb einzustellen. Grundsätzlich ist es bei Kreissägen bekannt, dass der Überstand des Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche eingestellt werden kann, dies ist bei einigen modern ausgestatteten Kreissägen auch durch motorische Verstellung mit einem Höhenaktuator möglich. Hierdurch kann das Sägeblatt auf einen Überstand gebracht werden, der für einen qualitativ hochwertigen Schnitt an einem Werkstück einer bestimmten Stärke ideal ist. Als Höhenaktuatoren kommen unterschiedliche Antriebe zum Einsatz. Gebräuchlich und bekannt ist die Höheneinstellung des Sägeblatts mittels eines elektrischen Antriebs, beispielsweise eines Elektromotors, der über ein mechanisches Element die Höhe des Sägeblatts einstellt, indem das Sägeaggregat und hierdurch die Achslagerung des Sägeblatts angehoben oder abgesenkt wird.
Erfindungsgemäß dient der Höhenaktuator sowohl zur Einstellung des Überstands des Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche als auch zur Schnellabsenkung des Sägeblatts unter den Tisch in einer Gefahrensituation. Der Höhenaktuator wird zu diesem Zweck sowohl durch eine Steuerungsvorrichtung der Kreissäge angesteuert, welche den Überstand einstellt, als auch durch die Schutzvorrichtung, welche den Höhenaktuator für eine rasche Absenkung des Sägeblatts ansteuert. Dabei ist unter einer Einstellung des Überstands des Sägeblatts und einer raschen Absenkung des Sägeblatts zu verstehen, dass beispielsweise das gesamte Sägeaggregat, also das Sägeblatt einschließlich der Lagerung des Sägeblatts um die Sägeblattachse und gegebenenfalls auch die Antriebseinrichtung, mit der das Sägeblatt in Rotation versetzt wird, in der Höhe eingestellt und im Falle einer Sicherheitsauslösung rasch abgesenkt wird. In anderen Konstruktionsformen können auch nur Teile hiervon angehoben und/oder abgesenkt werden, beispielsweise nur eine Achslagerungseinheit des Sägeblatts.
Durch die Nutzung des Höhenaktuators für die Schnellabsenkung bei der erfindungsgemäßen Kreissäge wird einerseits vermieden, dass zusätzliche Komponenten installiert werden müssen, um die Schnellabsenkung zu bewirken. Zugleich wird vermieden, dass eine Entkopplung der Höheneinstellung von solchen zusätzlichen Komponenten vorgesehen sein muss, um die schnelle Absenkung mit einem separaten Sicherheitsaktuator durchführen zu können und hierbei nicht gegen den für die Überstandseinstellung notwendigen Höhenaktuator zu arbeiten. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Ansteuerung des Höhenaktuators ein direkt aus dem Aktuator gesteuertes Absenken des Sägeblatts aus einer Arbeitsposition in eine Sicherheitsposition und zugleich ein gesteuertes Abbremsen der Bewegung mithilfe des Höhenaktuators ermöglicht. Diese Vorteile werden erreicht, weil der Höhenaktuator aufgrund seiner notwendigen präzisen Ansteuerung für eine exakte Höheneinstellung über entsprechende Steuerungsfähigkeiten verfügt. Nach Erkenntnis der Erfinder kann der Höhenaktuator auch so ausgebildet und angesteuert sein, dass sowohl eine starke Anfangsbeschleunigung als auch ein gesteuertes Abbremsen der Absenkbewegung durch den Höhenaktuator bewirkt wird. Die Belastung der Kreissäge durch eine Schnellabsenkung kann hierdurch maßgeblich reduziert werden, sodass keine Beeinträchtigungen der Präzisionslagerungen und -führungen an der Kreissäge durch die Schnellabsenkung auftreten, selbst wenn die Schnellabsenkung mit großen Sägeblättern bis zu einem Durchmesser von 550 mm oder sogar mehr ausgeführt wird.
Unter einer Sägeblattaufnahme ist eine drehbar gelagerte Befestigungsmöglichkeit für ein Sägeblatt zu verstehen, welche die für eine Führung und drehmomentübertragende Verankerung eines Sägeblatts notwendigen Eigenschaften aufweist. Die Sägeblattaufnahme umfasst eine Sägeblatt-Lagerungseinheit, die als Gleit- oder Wälzlagerung oder sonstige Lagerung ausgeführt ist, um dem Sägeblatt eine Rotationsbewegung um die Sägeblattachse zu ermöglichen. Weiterhin umfasst ist ein Sägeblattflansch, der drehbar mittels dieser Sägeblatt-Lagerungseinheit um die Sägeblattachse gelagert ist und zur Aufnahme des Sägeblatts dient. Der Sägeblattflansch kann hierbei insbesondere zur Halterung des Sägeblatts mittels Einspannen, Verschrauben oder sonstiger formschlüssiger Verriegelung ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise durch Einspannen des Sägeblatts zwischen zwei Flanschscheiben, durch eine Arretierung des Sägeblatts nach Art eines Bajonetts oder eine Verschraubung des Sägeblatts mittels mehrerer Schrauben oder dergleichen erfolgen.
Die Höhenverstellungsvorrichtung weist einerseits einen Höhenaktuator und andererseits ein Übertragungselement auf. Als Höhenaktuator ist hierbei das motorische Antriebselement zu verstehen, beispielsweise also ein Elektromotor, ein Fluidantrieb oder dergleichen. Als Übertragungselement dient ein mechanisches Element wie ein Spindeltrieb, eine Kolbenstange, ein Hebelgestänge oder dergleichen, welches die von dem Höhenaktuator bewirkte Bewegung in eine Höhenverstellung der Sägeblattaufnahme umsetzt.
Die Kreissäge weist weiterhin eine Steuerungseinrichtung, die mit einer elektronischen Schnittstelle zur Eingabe eines Sägeblattüberstands verbunden ist, auf. Diese elektronische Schnittstelle kann beispielsweise eine Eingabevorrichtung sein, die ein Benutzer bedienen kann, beispielsweise ein Tastaturfeld, ein Touchscreen, oder sie kann durch eine Datenschnittstelle zur Fernübertragung von Bedienungsparametern ausgeführt sein. Die Steuerungseinrichtung umfasst in der Regel eine elektronische Steuerung, die programmiert ist, um verschiedene Funktionen der Kreissäge zu steuern. Erfindungsgemäß ist die Steuerungseinrichtung zumindest dafür ausgebildet, um auf Grundlage einer über die Schnittstelle eingegebenen Überstandshöhe oder einem Parameter, aus dem eine solche Überstandshöhe ableitbar ist, den Höhenaktuator anzusteuern, um einen dementsprechenden Sägeblattüberstand einzustellen.
Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung dient dazu, das Sägeblatt in einer Gefahrensituation schnell abzusenken und hierdurch einen Kontakt zwischen einem Körperteil des Benutzers und dem Sägeblatt zu verhindern. Bestandteil der Schutzvorrichtung ist eine Überwachungsvorrichtung, mit der die Gefahrensituation erfasst wird. Diese Überwachungsvorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise kann dies durch eine optische Überwachungseinrichtung ausgeführt sein, welche den Bereich um das Sägeblatt mit einer bildgebenden Vorrichtung erfasst und durch Bildauswertung die Bewegung von Körperteilen und deren Gefährdungslage beurteilt. Andere Möglichkeiten für eine Überwachungsvorrichtung können kapazitive Sensoren, Infrarotsensoren oder dergleichen umfassen, die benachbart zum Sägeblatt angeordnet sind, um die Annäherung eines Körperteils zu erfassen.
Wird durch die Überwachungsvorrichtung ein Gefährdungszustand festgestellt, kann als direkte Maßnahme, gegebenenfalls aber auch als nachgelagerte Maßnahme vor einer ersten oder weiteren Maßnahme wie einem Warnhinweis, einer ersten Sicherheitsmaßnahme oder dergleichen, die Schnellabsenkung des Sägeblatts durch den Höhenaktuator gesteuert werden. Hierzu wird der Höhenaktuator typischerweise für eine starke vertikale Abwärtsbeschleunigung des Sägeblatts angesteuert und kann, nachdem eine Gefährdung aufgrund der erreichten Absenkung des Sägeblatts ausgeschlossen werden kann, durch entsprechende Ansteuerung des Höhenaktuators auch wieder aus dieser schnellen Vertikalbewegung heraus abgebremst werden, um die Absenkbewegung mithilfe des Höhenaktuators aufzufangen. Nach erfolgter Absenkung und Beseitigung der Gefahrensituation kann der Höhenaktuator darüber hinaus wiederum angesteuert werden, um das Sägeblatt in die ursprüngliche Sägeposition anzuheben. Hierdurch wird, ohne dass hierfür weitere Komponenten oder Stellvorrichtungen notwendig wären, die rasche Wiederherstellung der Arbeitsposition an der Kreissäge nach einer Sicherheitsauslösung erreicht, sodass durch die Sicherheitsauslösung keine unnötige Verzögerung der Arbeitsabläufe an der Kreissäge verursacht werden.
Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung des Höhenaktuators einerseits durch die Steuerungseinrichtung der Kreissäge, andererseits durch die Schutzvorrichtung der Kreissäge.
Die Steuerungseinrichtung kann von der Schutzvorrichtung signaltechnisch angesprochen werden, ein Bestandteil der Schutzvorrichtung sein oder ein Teil der Steuerungseinrichtung kann Bestandteil der Schutzvorrichtung sein. Grundsätzlich können die Steuerungsaufgaben an der Kreissäge sowohl hinsichtlich der Einstellung der normalen Betriebsparameter als auch hinsichtlich der Schutzmaßnahmen zur Unfallvermeidung durch eine zentrale Steuerungseinrichtung ausgeführt werden oder durch zwei oder mehr separate - gegebenenfalls redundante - Steuerungseinrichtungen, von denen eine für die Einstellung der normalen Betriebsparameter zuständig ist und die andere(n) für die Maßnahmen zur Unfallvermeidung. Die Schutzvorrichtung kann insbesondere auch eine Auswertungseinheit umfassen, welche etwaige Gefahrenzustände detektiert und bewertet. Eine solche Auswertungseinheit kann beispielsweise durch zwei verschiedene Rechnereinheiten gebildet werden, um voneinander unabhängige autarke Überwachungsfunktionen auszuführen.
Erfindungsgemäß erfolgt einerseits die Einstellung der Überstandshöhe des Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche als normaler Betriebsparameter mittels des Höhenaktuators. Andererseits erfolgt die Schnellabsenkung des Sägeblatts ebenfalls durch den Höhenaktuator. Dabei ist zu verstehen, dass diese Schnellabsenkung mit einer höheren Bewegungsgeschwindigkeit des Sägeblatts ausgeführt wird als die Einstellung des Sägeblattüberstands. Dies ist sowohl hinsichtlich der notwendigen Zielvorgaben, nämlich einer präzisen Einstellung einer gewünschten Überstandshöhe einerseits und einer möglichst unverzüglichen Versenkung des Sägeblatts andererseits, zielführend, dient aber auch der Schonung der Komponenten der Kreissäge, da unnötig große Beschleunigungen im Zuge der Einstellung der üblichen Betriebsparameter, hier des Sägeblattüberstands, vermieden werden. Für eine Schnellabsenkung des Sägeblatts steuert die Schutzvorrichtung den Höhenaktuator also für eine höhere Bewegungsgeschwindigkeit an als für eine Reduktion des Sägeblattüberstands durch Ansteuerung aus der Steuerungseinrichtung der Kreissäge im Zuge des Einstellens eines Betriebsparameters im normalen Betrieb.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Höhenaktuator ein elektrischer Servomotor ist. Die Erfinder haben gefunden, dass ein elektrischer Servomotor, der Bestandteil eines Servoantrieb ist, sich einerseits gut dazu eignet, um eine exakte Einstellung des Sägeblattüberstands zu bewirken, andererseits aber auch die für eine Schnellabsenkung notwendige Leistung aufbringen kann, um auch große Sägeblätter rasch in eine gefährdungsfreie Position abzusenken. Der Servomotor kann dabei vorzugsweise über einen Spindeltrieb als Übertragungselement wirken. Ein solcher Spindeltrieb bewirkt eine günstige Übersetzung der Rotationsbewegung des Servomotors in eine translatorische Bewegung, die für die Anhebung und Absenkung der Sägeblattaufnahme benötigt wird. Diese Übersetzung ist sowohl für präzise Einstellungen bestimmter Höhen als auch für hohe Beschleunigungen zum Zwecke einer Schnellabsenkung geeignet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung oder die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um in einem ersten Betriebsmodus den Höhenaktuator für eine Einstellung des Sägeblattüberstandes anzusteuern, in einem zweiten Betriebsmodus den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung des Sägeblatts anzusteuern, und vorzugsweise in einem dritten Betriebsmodus den Höhenaktuator für ein Rückstellen des Sägeblatts nach einer Schnellabsenkung in den ursprünglichen Sägeblattüberstand anzusteuern, und vorzugsweise in einem vierten Modus den Höhenaktuator für eine Einstellung einer Blattwechselposition anzusteuern und die Kreissäge weiterhin eine Bremsvorrichtung zur kraft- oder formschlüssigen Arretierung einer Blattwechselposition aufweist und die Schutzvorrichtung oder die Steuerungsvorrichtung weiter ausgebildet ist, um nach Einstellung der Blattwechselposition durch den Höhenaktuator die Bremsvorrichtung zur Arretierung der Blattwechselposition anzusteuern.
Gemäß dieser Fortbildung ist die Kreissäge ausgebildet, um den Höhenaktuator in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi anzusteuern. Im ersten Betriebsmodus wird ein Sägeblattüberstand eingestellt, der Höhenaktuator wird hierbei für eine präzise Positionierung der Sägeblattachse auf einer bestimmten Höhe angesteuert. Im zweiten Betriebsmodus wird der Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung angesteuert. Hierbei geht es der Steuerung nicht darum, die Sägeblattachse in einer bestimmten Höhe exakt zu positionieren, sondern darum, das Sägeblatt in möglichst kurzer Zeit abzusenken, um eine Verletzung des Benutzers zu verhindern. Die Bewegungsgeschwindigkeit, mit der der Höhenaktuator sich im zweiten Modus bewegt, ist daher höher als diejenige im ersten Betriebsmodus. Insbesondere kann der Höhenaktuator im zweiten Betriebsmodus mit der maximalen Leistung betrieben werden, um die Schnellabsenkung zu erreichen. Zudem kann im zweiten Betriebsmodus einerseits die Abwärtsbeschleunigung des Höhenaktuators gesteuert werden als auch der Höhenaktuator für eine Bremsung der Abwärtsbewegung angesteuert werden, um ein hartes Aufschlagen am Ende des Verfahrwegs zu verhindern.
Bevorzugt ist zusätzlich ein dritter Betriebsmodus vorgesehen, mit dem der Höhenaktuator nach einer Schnellabsenkung in einen normalen Betriebszustand gefahren wird, in dem das Sägeblatt wieder einen Sägeblattüberstand aufweist wie vor der Schnellabsenkung. In diesem dritten Betriebsmodus wird folglich eine zuvor gespeicherte Position der Sägeblattachse wieder angefahren. Diese Anfahrbewegung kann dabei in gleicher Weise und Geschwindigkeit wie im ersten Betriebsmodus erfolgen. Durch diesen dritten Betriebsmodus wird es möglich, dass nach einer erfolgten Schnellabsenkung die Kreissäge wieder umgehend in den regulären Betriebszustand zurückkehrt und der Bediener die Sägevorgänge auf der Kreissäge fortsetzen kann.
Schließlich ist es noch weiter bevorzugt, wenn auch ein vierter Modus vorgesehen ist, in dem der Höhenaktuator zur Ansteuerung einer Blattwechselposition angetrieben wird. In diesem vierten Betriebsmodus wird zusätzlich eine Bremsvorrichtung aktiviert, sobald das Sägeblatt eine solche Blattwechselposition erreicht hat. Die Blattwechselposition muss es dem Benutzer ermöglichen, das Sägeblatt von der Sägeblattaufnahme abzulösen und ein anderes Sägeblatt an der Sägeblattaufnahme zu befestigen. Dies erfolgt typischerweise in einer abgesenkten Position der Sägeblattaufnahme. Grundsätzlich kann ein Höhenaktuator so ausgebildet sein, dass er eine bestimmte Position gesteuert hält und folglich die Sägeblattachse auf einer bestimmten Höhe stationär hält. Mit einer solchen gesteuerten Position kann beispielsweise im ersten Betriebsmodus der Sägeblattüberstand eingestellt und gehalten werden. Insbesondere ist ein solches Einsteuern und Halten einer solchen Position beispielsweise mit Servomotoren als Höhenaktuatoren möglich.
In der im vierten Modus angesteuerten Blattwechselposition ist es erforderlich, dass der Benutzer das Sägeblatt anfasst und entnimmt. Aus Sicherheitsgründen ist es daher bevorzugt, diese Position nicht mittels Steuerung des Höhenaktuators zu halten, sondern die Position wird durch eine vom Höhenaktuator getrennte Bremsvorrichtung gesichert, um einer Verletzung infolge eines etwaigen Regelungsfehlers des Höhenaktuators beim Halten der Position vorzubeugen. Die Bremsvorrichtung kann hierbei reibschlüssig auf den Höhenaktuator oder das Übertragungselement wie die Spindel oder auf sonstige Führungselemente, welche das Sägeblatt in der Vertikalverstellung führen, einwirken, um die Position der Sägeblattachse zu fixieren. Es können auch formschlüssige Bremsvorrichtungen vorgesehen sein, die eine tatsächliche mechanische Verriegelung in der Blattwechselposition bewirken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sägeblattaufnahme und der Sägeschlitz zur Aufnahme von Sägeblättern mit einem Durchmesser von mehr als 350mm, vorzugsweise mehr als 400mm oder mehr als 450mm ausgebildet ist und die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Höhenaktuator anzusteuern, das Sägeblatt bei einer Schnellabsenkung aus einer Position mit einem ursprünglichen Überstand über die Auflagefläche in eine abgesenkte Stellung mit einem Endüberstand des Sägeblatts über die Auflagefläche anzusteuern, der kleiner ist als der ursprüngliche Überstand.
Grundsätzlich ist zu verstehen, dass erfindungsgemäß diese Ausführungsform auch unabhängig davon ausgeführt werden kann, dass die Schutzvorrichtung den Höhenaktuator ansteuert. Ebenso gut und alternativ könnte auch anstelle des Höhenaktuators ein hiervon verschiedener Aktuator angesteuert werden, um die Schnellabsenkung bereitzustellen. In diesem Fall wären zwei unabhängige Aktuatoren an der Kreissäge vorhanden, einer davon dient der Einstellung eines Sägeblattüberstands, der andere dient dazu, eine Schnellabsenkung des Sägeblatts zu bewirken.
Diesem Aspekt der Erfindung liegt die Erkenntnis der Erfinder zugrunde, dass es häufig aufgrund konstruktiver Restriktionen oder aufgrund von Leistungsrestriktionen nicht möglich ist, eine Schnellabsenkung durchzuführen, bei der das Sägeblatt vollständig unter die Werkstückauflagefläche abgesenkt wird, wenn der Sägeblattdurchmesser 350 mm überschreitet, 400 mm überschreitet, 450 mm überschreitet oder 500 mm überschreitet. Je nach Größe der Kreissäge und konstruktiver Ausgestaltung des Sägeaggregats tritt ab einer bestimmten Maximalgröße die Problematik auf, dass eine vollständige Versenkung des Sägeblatts nicht möglich ist. Problematisch ist hierbei nicht nur, dass schon geometrisch die Schnellabsenkung nicht bis zur vollständigen Versenkung gelingen kann, sondern auch, dass bei einer Absenkung bis zum maximal möglichen geometrischen Limit ein harter Anschlag die Schnellabsenkung beendet und dies gerade bei großen Sägeblättern durch deren hohe Massenträgheit zu Beschädigungen der Kreissäge führen kann. Die Erfinder haben aber erkannt, dass diese Beschränkungen keine Veranlassung dazu geben, die Schutzvorrichtung für große Sägeblätter außer Funktion zu setzen oder Kreissägen mit entsprechender Unfallverhütungsfunktion auf Sägeblätter unterhalb der zuvor genannten Maximalgrößen zu beschränken. Denn eine in der Regel zur Unfallverhütung ausreichende Maßnahme kann darin bestehen, ein großes Sägeblatt bis in eine Position schnell abzusenken, in der es noch über die Werkstückauflagefläche hinaus ragt. Nach Erkenntnis der Erfinder wird einerseits aufgrund der kreisrunden Kontur des Kreissägeblatts bei einer vertikalen Absenkung schon durch die initial zurückgelegte Anfangsstrecke der Sägeblattachse in vertikaler Richtung ein Abstand zwischen einem sich in horizontaler Richtung dem Sägeblatt annähernden Körperteil und dem Sägeblattumriss erzeugt, der größer als die Strecke ist, um die die Sägeblattachse abgesenkt wurde. Dies resultiert aus der Anordnung der Sägeblattachse unterhalb der Werkstückauflagefläche und der hierdurch hervorgerufenen Ausrichtung der Tangenten um den Außenumfang des Kreissägeblatts.
Diese als „Übersetzung“ zu verstehende Übersetzung eines kleinen vertikalen Absenkwegs in eine große horizontale Distanzerzeugung führt dazu, dass auch bei großen Sägeblättern der horizontale Abstand zwischen einem sich dem Sägeblatt nähernden Körperteil und dem Sägeblattaußenumfang so rasch verändert werden kann, dass ein Unfall vermieden werden kann. Zugleich wird der Benutzer durch die erfolgende Schnellabsenkung auf die Gefahr unmissverständlich aufmerksam gemacht und dazu angehalten, die gefährliche Bewegung des Körperteils zu ändern oder zu stoppen, wodurch in vielen Fällen der Unfall sicher vermieden werden kann. Die nur teilweise durchgeführte Absenkung kann zudem dazu genutzt werden, durch den Absenkaktuator, insbesondere den Höhenaktuator, auch eine Abbremsung vor dem geometrisch bedingten Verfahrwegende durchzuführen, um einen harten Anschlag am Ende des Verfahrwegs zu vermeiden.
Insbesondere ist es bevorzugt, die teilweise Absenkbewegung großer Sägeblätter mit einem gleichzeitigen Schnellabbremsen der Rotation des Sägeblatts zu verbinden. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Sägeblatt durch die teilweise Schnellabsenkung zunächst die Verletzung durch Schaffung eines horizontalen Abstands zum Körperteil vermeidet und dass bei Erreichen des teilabgesenkten Zustands des Kreissägeblatts dieses zum Rotationsstillstand gekommen ist, sodass selbst dann, wenn das Körperteil nun in Kontakt mit dem Sägeblatt gerät, eine schwere Schnittverletzung vermieden wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung in einer Beschleunigungsphase anzusteuern, in der die Sägeblattaufnahme auf eine Absenkgeschwindigkeit nach unten beschleunigt wird, hierauf folgend in einer Bremsphase anzusteuern in der die Sägeblattaufnahme aus der Absenkgeschwindigkeit abgebremst wird.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Bewegung des Kreissägeblatts bei einer Schnellabsenkung zumindest zwei Phasen. In einer ersten Phase wird das Sägeblatt durch den Höhenaktuator vertikal nach unten beschleunigt und wird hierdurch aus dem Stillstand auf eine abwärts gerichtete Geschwindigkeit beschleunigt. Nach dieser Beschleunigungsphase, gegebenenfalls direkt anschließend an diese Beschleunigungsphase wird der Höhenaktuator durch die Schutzvorrichtung für eine Bremsphase angesteuert. In dieser Bremsphase verlangsamt der Höhenaktuator die Abwärtsbewegung, um ein hartes Anschlagen am Ende des Absenkweges zu verhindern. Diese Bremsphase kann so gesteuert werden, dass die Sägeblattaufnahme bis zum Stillstand vor dem Ende des Verfahrwegs abgebremst wird. Alternativ kann auch eine Bremsphase so gesteuert werden, dass die Sägeblattaufnahme bei Erreichen des Endes des Verfahrwegs noch eine Restgeschwindigkeit aufweist, die durch einen entsprechenden Anschlag, Dämpfer, Puffer oder dergleichen aufgefangen wird. Der Übergang zwischen Beschleunigungsphase und Bremsphase kann durch eine zeitliche Steuerung oder durch eine Wegsteuerung erfolgen und zwischen diesen beiden Phasen kann auch eine Phase mit gleichbleibender Geschwindigkeit liegen.
Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die Bremsphase eingeleitet wird, sobald das Sägeblatt keinen Überstand über die Werkstückauflagefläche mehr hat, also vollständig unter die Werkstückauflagefläche versenkt ist. Bei großen Sägeblättern kann aber die Bremsphase auch bereits eingeleitet werden, wenn das Sägeblatt noch über die Werkstückauflagefläche hinaus übersteht, um einen harten Anschlag am Ende des Verfahrwegs zu vermeiden. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Sägeblatt so groß ist, dass es nicht vollständig unter die Werkstückauflagefläche abgesenkt wird.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Höhenaktuator für einen Übergang aus der Beschleunigungsphase in die Bremsphase anzusteuern, sobald eine aus einer berechneten Bremsdistanz und der aktuellen Absenkgeschwindigkeit des Sägeblatts berechnete Verzögerungsbeschleunigung eine vorbestimmte maximale Verzögerungsbeschleunigung überschreitet, wobei die berechnete Bremsdistanz durch Subtraktion der aktuellen Abtauchtiefe von einer vorbestimmten maximalen Abtauchtiefe des Sägeblatts berechnet wird, oder eine berechnete Bremsdistanz kleiner als 50mm ist, wobei die berechnete Bremsdistanz durch Subtraktion der aktuellen Abtauchtiefe von einer vorbestimmten maximalen Abtauchtiefe des Sägeblatts berechnet wird, und/oder die Sägeblattachse in einem Abstand unterhalb der Auflagefläche ist, welcher größer oder gleich dem halben Durchmesser des Sägeblatts ist, wenn die Höhenverstellvorrichtung einen Verstellweg aufweist, der um mindestens 50mm größer als der halbe Sägeblattdurchmesser ist.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Übergang aus der Beschleunigungsphase in die Bremsphase nach drei alternativen Kriterien eingeleitet. Dabei ist die Fortbildung so zu verstehen, dass in einer Variante nur eines dieser drei Kriterien in die Steuerung implementiert ist und alleinig nach dieser Steuerungsvariante der Übergang zwischen Beschleunigungsphase und Bremsphase eingestellt wird. In einer zweiten Variante sind zwei oder alle drei Kriterien in der Steuerung hinterlegt und es wird synchron während des Absenkens oder anhand zuvor bestimmter geometrischer Werte wie dem Sägeblattdurchmesser, dem Sägeblattüberstand und dem maximalen Verfahrweg ermittelt, wann aus der Beschleunigungsphase in die Bremsphase übergegangen wird. Bei dieser zweiten Variante wird die Bremsphase eingeleitet, sobald eines der Kriterien erfüllt ist.
Grundsätzlich ist bei beiden Varianten zu verstehen, dass der Grenzwert für die berechnete Bremsdistanz 50 mm sein kann, alternativ hierzu aber auch je nach Konzeption der Höhenverstellvorrichtung andere Grenzwerte in das Kriterium eingesetzt werden können, beispielsweise kleiner als 25, 30, 40, 60, 70, 80, 90 oder 100 mm. Zudem kann der Grenzwert der Bremsdistanz auch in Abhängigkeit von Parametern wie dem Sägeblattdurchmesser, oder dem Sägeblattgewicht bestimmt werden, sodass ein variabler Grenzwert unter Berücksichtigung der kinetischen Energie, die bei der Beschleunigung des Sägeblatts nach unten erzeugt wird, verwendet wird. Durch die Kriterien wird erreicht, dass unter den typischen Parametern des Einsatzes von Kreissägen, also typischen Kreissägeblattdurchmessern, Blattüberständen, ein ausreichend schonendes Abbremsen der Schnellabsenkung aus der Beschleunigungsphase heraus erreicht wird und hierdurch Schäden an Führungen und Lagerungen der Kreissäge durch die Schnellabsenkung vermieden werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform oder einem unabhängigen weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um über eine Eingangsschnittstelle einen Sägeblattdurchmesser und einen Sägeblattüberstand zu empfangen und um aus dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand einen innerhalb eines von der Schutzvorrichtung überwachten Überwachungsbereich liegenden Gefahrenbereich um das Sägeblatt zu bestimmen, wobei der Gefahrenbereich durch die Steuerungseinrichtung für einen großen Sägeblattdurchmesser größer bestimmt wird als für einen kleinen Sägeblattdurchmesser und/oder der Gefahrenbereich durch die Steuerungseinrichtung für einen großen Sägeblattüberstand größer bestimmt wird als für einen kleinen Sägeblattüberstand, wobei die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um anhand des Ortes und der Bewegung einer von der Schutzvorrichtung im Überwachungsbereich erfassten Hand eines Benutzers zu ermitteln, innerhalb welcher Zeitspanne die Hand in den Gefahrenbereich eintreten würde und eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchzuführen, wenn die ermittelte Zeitspanne kleiner ist als eine vorbestimmte Vorwarnzeit.
Grundsätzlich ist zu verstehen, dass diese Ausgestaltung in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Kreissäge ausgeführt sein kann, wenn die Schutzvorrichtung signaltechnisch mit der Überwachungseinrichtung und dem Höhenaktuator verbunden und ausgebildet ist, um bei Erfassung der Gefahrensituation durch die Überwachungseinrichtung den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern. In gleicher und hierzu alternativer Weise kann dies aber auch anders ausgeführt sein und die Schutzvorrichtung einen separaten Aktuator für die Schnellabsenkung ansteuern, sodass der Höhenaktuator in diesem Fall nicht die Doppelfunktion zur Einstellung eines Sägeblattüberstands und zur Schnellabsenkung ausführt, sondern nur zur Einstellung des Sägeblattüberstands.
Die Fortbildung beruht auf der Erkenntnis, dass es für eine Praxistauglichkeit und Relevanz einer Schutzvorrichtung notwendig ist, dass die Anzahl von Fehlauslösungen möglichst gering ist, zugleich aber für alle Betriebssituationen einer professionellen Kreissäge eine ausreichende Sicherheit gegen Schnittverletzungen von der Schutzvorrichtung erzielt wird.
Als hierauf Einfluss nehmenden Parameter wurde von den Erfindern erkannt, dass einerseits der Sägeblattdurchmesser, andererseits der Sägeblattüberstand Einfluss nehmen. So ist es zum einen so, dass im praktischen Gebrauch häufig Arbeiten ausführt werden, die Schnittführungen beinhalten, bei denen der Benutzer die Hände nahe an dem Sägeblatt vorbeiführen muss, wozu in der Regel kleinere Sägeblätter und kleinere Sägeblattüberstände genutzt werden. Demgegenüber erfolgen große Sägeschnitte mit hohem Energieeinsatz und auch höherer Vorschubkraft durch den Benutzer häufig mit großen Sägeblättern und großen Sägeblattüberständen. Hieraus resultiert, dass die Notwendigkeit, dass bei den feineren Arbeiten mit kleinen Sägeblättern und Sägeblattüberständen die Schutzvorrichtung erst bei kleineren Annäherungsdistanzen eines Körperteils an das Sägeblatt die Schnellabsenkung auslöst, als bei großen Sägeblättern und großen Sägeblattüberständen.
Hinzu tritt nach Erkenntnis der Erfinder, dass es bei kleineren Sägeblättern und kleineren Sägeblattüberständen aufgrund einerseits der geringeren Massenträgheit dieser Sägeblätter und aufgrund der geringeren Distanz, um die ein solches Sägeblatt bei einem solchen Sägeblattüberstand abgesenkt werden muss, um vollständig unter die Werkstückauflagefläche zu verschwinden, mit geringerem Energieaufwand schnell abgesenkt werden kann als größere Sägeblätter und/oder Sägeblätter mit größerem Sägeblattüberstand. Aus den gleichen Gründen kann ein kleineres Sägeblatt und/oder ein Sägeblatt aus einem kleineren Sägeblattüberstand bei gleichem Energieeinsatz schneller abgesenkt werden als ein grö-ßeres Sägeblatt und/oder ein Sägeblatt aus einem größeren Sägeblattüberstand.
Um die erfindungsgemäße Kreissäge für diesen professionellen Einsatz mit einer praxistauglichen Schutzvorrichtung auszurüsten, ist daher vorgesehen, dass durch die Schutzvorrichtung ein Überwachungsbereich überwacht wird, in dem Körperteile des Benutzers erfasst werden, beispielsweise die Hände des Benutzers, und dass innerhalb dieses Überwachungsbereichs ein Gefahrenbereich in seiner Größe variabel definiert wird. Dieser Gefahrenbereich beschreibt einen begrenzten Raum oder eine begrenzte Fläche um einen oder mehrere Gefahrenpunkte, beispielsweise die Zähne des Sägeblatts oder den Punkt, an dem der Umfang des Sägeblatts mit der Werkstückauflagefläche oder der oberen Werkstückebene zusammentrifft. Wird anhand der Überwachung des Körperteils des Benutzers ermittelt, dass sich dieses Körperteil ausgehend von einer erfassten Position so bewegt, dass es innerhalb einer vorbestimmten Vorwarnzeit in den Gefahrenbereich eintritt, wird aufgrund dieser Feststellung eine Schnellabsenkung ausgelöst. Grundsätzlich ist zu verstehen, dass der Gefahrenbereich als das direkt verletzungsauslösende Kriterium zur Bewertung eines Gefährdungszustands herangezogen wird. Dies schließt nicht aus, dass beispielsweise auch ein größerer Vorwarnbereich innerhalb des Überwachungsbereichs definiert ist, und der berechnete Eintritt eines Körperteils in diesen Vorwarnbereich zu einem Vorwarnsignal im Sinne einer kaskadierten Reaktion der Schutzvorrichtung genutzt wird.
Prinzipiell ist erfindungsgemäß der Gefahrenbereich nicht nur im Sinne eines konkret körperlichen Raums oder einer körperlichen Fläche zu verstehen, sondern kann ebenso durch eine entsprechende Anpassung der Vorwarnzeit realisiert sein. Die Vorwarnzeit stellt hierbei eine Zeitspanne dar, die mit einer berechneten Zeit, in der ein Körperteil den Gefährdungspunkt erreichen würde, verglichen wird und die Schnellabsenkung ausgelöst wird, wenn diese Zeitspanne die Vorwarnzeit unterschreitet. Bei dieser Alternative wird beispielsweise ausgehend von einem Gefährdungspunkt, wie oben definiert, eine Vorwarnzeit in Abhängigkeit von dem Sägeblattdurchmesser und/oder dem Sägeblattüberstand angepasst. Während also in dem ersten Fall eine Begrenzung eines Raums oder einer Fläche, der/die den Gefahrenbereich definiert, bei einem großen Sägeblattdurchmesser oder einem großen Sägeblattüberstand größer gewählt wird als bei einem entsprechend kleinen Sägeblattdurchmesser oder Sägeblattüberstand, um eine praxisgerechte Sensibilität der Schutzvorrichtung zu bewirken, würde sich bei der alternativen Definition des Gefahrenbereichs nicht eine solche geometrische Grenze verschieben, sondern eine Vorwarnzeit verlängern, sodass bei einem großen Sägeblattdurchmesser/Sägeblattüberstand die Schnellabsenkung bereits dann ausgelöst wird, wenn die aktuelle Position und Bewegung eines Körperteils zu einem Kontakt mit dem Sägeblatt innerhalb einer Zeitspanne führen würde, die länger ist als dies bei einem kleinen Sägeblattdurchmesser oder kleinen Sägeblattüberstand eingestellt würde.
Neben dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand können zusätzlich oder alternativ auch andere Parameter berücksichtigt werden, um eine Anpassung der Größe des Gefahrenbereichs bzw. der Vorwarnzeit vorzunehmen. So kann beispielsweise aus der Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Körperteils errechnet werden, wann das Körperteil das Sägeblatt oder einen Gefährdungspunkt am Sägeblatt erreichen würde und in Abhängigkeit hiervon der Gefahrenbereich oder die Vorwarnzeit vergrößert oder verkleinert werden, um einen ausreichenden Sicherheitspuffer zu gewährleisten. Ebenfalls kann der Winkel zwischen der Tangente am Sägeblattumfang in einem Punkt, der in der Werkstückauflagefläche oder der Oberseite des Werkstücks liegt, zu der Werkstückauflagefläche ermittelt und berücksichtigt werden. Dieser Tangentenwinkel beeinflusst das Verhältnis, in dem sich der horizontale Abstand zwischen einem Körperteil und dem Sägeblatt in Bezug auf eine vertikale Absenkung des Sägeblatts ändert. Grundsätzlich sind große Tangentenwinkel nachteilhaft für eine rasche Erzeugung einer horizontalen Distanz durch Absenkung des Sägeblatts, wohingegen kleine Tangentenwinkel vorteilhaft sind, weil sich bei kleinen Tangentenwinkeln bereits bei einer geringen Absenkstrecke eine große horizontale Distanz zwischen Körperteil und Sägeblatt erzeugen lässt. Dementsprechend kann der Gefahrenbereich bzw. die Vorwarnzeit bei kleinen Tangentenwinkeln auch kleiner gewählt werden als bei großen Tangentenwinkeln. Schließlich kann gerade bei gro-ßen Sägeblättern, die nicht vollständig unter die Werkstückauflagefläche abgesenkt werden können, auch die Drehzahl des Sägeblatts bei der Dimensionierung des Gefahrenbereichs bzw. der Vorwarnzeit berücksichtigt werden, weil bei dem Sicherheitskonzept für diese großen Sägeblätter auch die Abbremsung des Sägeblatts auf Rotationsstillstand mit berücksichtigt werden kann und dieser Abbremsvorgang in Abhängigkeit von der Drehzahl länger oder kürzer sein kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sägeblattaufnahme mit dem Hauptantriebsmotor mittels eines Mehrfachrippenriemens verbunden ist, der mittels einer selbstnachstellenden Riemenspanneinrichtung auf eine Riemenspannung gespannt ist, und dass der Hauptantriebsmotor ein Drehstrommotor ist und die Steuerungseinrichtung oder die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um gleichzeitig zu einer Schnellabsenkung den Hauptantriebsmotor durch Gleichstrominjektion abzubremsen, und um in einer Bremsanfangsphase einen Bremsgleichstrom in einer vorbestimmten Stromhöhe einzuspeisen und nach einer vorbestimmten Bremszeit den Bremsgleichstrom zu verringern, wobei vorzugsweise die Riemenspanneinrichtung ausgebildet ist, um die Riemenspannung zwischen 90 % und 100 % einer Obergrenze eines vorbestimmten Riemenspannungsbereichs einzustellen.
Auch diese Ausführungsform eignet sich entweder dazu, als Fortbildung zu der Ausgestaltung, bei welcher der Höhenaktuator durch die Schutzvorrichtung angesteuert wird, zu dienen oder als unabhängiger Aspekt, der auch dann eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Schutzvorrichtung darstellt, wenn die Schutzvorrichtung einen separaten Aktuator für eine Schnellabsenkung ansteuert.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass parallel, also entweder gleichzeitig beginnend, vorversetzt oder nachversetzt, die Rotation des Sägeblatts bei einer Schnellabsenkung gestoppt wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Sägeblatt durch einen Hauptantriebsmotor über einen Mehrfachrippenriemen angetrieben wird. Diese Antriebsform hat sich hinsichtlich der übertragbaren Geschwindigkeiten und Drehmomente und des ruhigen Laufs bewährt. Allerdings weist ein solcher Mehrfachrippenriemen den Nachteil auf, dass er bei besonders hohen Drehmomenten auf der Riemenscheibe rutschen kann und hierdurch keine oder nur eine verminderte Drehmomentübertragung erzielt. Es ist daher vorgesehen, dass eine selbstnachstellende Riemenspanneinrichtung den Mehrfachrippenriemen auf eine Riemenspannung spannt, sodass eine starke Abbremsung durch eine Bremsstrominjektion in den Antriebsmotor übertragbar ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass keine zusätzliche Bremse an der Kreissäge angeordnet werden muss, sondern durch entsprechende Ansteuerung des Drehstrommotors die Bremsleistung über den Hauptantriebsmotor eingebracht wird.
Dabei ist es weiter bevorzugt vorgesehen, dass die Höhe des Gleichstroms, der zur Bremswirkung in den Drehstrommotor injiziert wird, von einem anfänglichen Niveau ausgehend nach einer Bremsanfangsphase verringert wird. Dies kann nach einer vorbestimmten Bremszeit erfolgen oder kann anhand einer unterschrittenen Drehzahl des Hauptantriebsmotors erfolgen. Durch diese Reduktion des Bremsgleichstroms wird verhindert, dass eine sich aufbauende, verstärkte Bremswirkung während der gesamten Bremsphase zu einem Durchrutschen des Mehrfachrippenriemens führt, was aufgrund der dann einsetzenden Gleitreibung zwischen Mehrfachrippenriemen und der Riemenscheibe zu einer deutlich verringerten Bremsmomentübertragung führt als bei der regulär herrschenden Haftreibung zwischen Mehrfachrippenriemen und Riemenscheibe.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Riemenspannung zwischen 90 und 100 % einer vorbestimmten Riemenspannungshöchstgrenze eingestellt ist. Mehrfachrippenriemen weisen regelmäßig eine technisch vorgegebene maximale Riemenspannung auf und sollten nicht über diese Riemenspannung hinaus gespannt werden, da sie hierdurch Schaden nehmen können. Das Antriebsdrehmoment für den Zweck des Betriebs einer Kreissäge kann regelmäßig auch mit Riemenspannungen, die unter 90 % liegen, beispielsweise unter 85 oder sogar unter 80 % dieser maximalen Riemenspannung liegen, zuverlässig übertragen werden. Für die Zwecke der Schnellabbremsung des Sägeblatts ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Mehrfachrippenriemen stärker gespannt ist und in dem genannten Bereich über 90 % der maximalen Riemenspannung durch die Spannvorrichtung gehalten wird.
Es ist weiterhin besonders bevorzugt, wenn die Schutzvorrichtung eine Überwachungseinrichtung mit einer Bilderfassungsvorrichtung und einer Bildauswertungseinrichtung umfasst und die Bildauswertungseinrichtung mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden ist, um den Höhenaktuator bei Feststellung einer Gefahrensituation für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.
Durch eine solche Überwachungseinrichtung mit Bilderfassungsvorrichtung und Bildauswertungseinrichtung wird einerseits eine zuverlässige Überwachung der Bewegung von Körperteilen im Umfeld des Kreissägeblatts erreicht, andererseits kann eine Bestimmung des Überwachungsbereichs und eines Überwachungsbereichs mit Berechnung einer Vorwarnzeit oder einer Erweiterung oder Verkleinerung des Überwachungsbereichs in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern in besonders vorteilhafter Weise umgesetzt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Kreissäge, umfassend: eine Auflagefläche für ein Werkstück, die einen Sägeblattschlitz aufweist, einen unterhalb der Auflagefläche angeordneten Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines Sägeblatts in eine Rotationsbewegung, eine mit dem Hauptantriebsmotor zur Übertragung der Rotationsbewegung verbundene Sägeblattaufnahme, umfassend eine Sägeblattlagerungseinheit und einen Sägeblattflansch, der mittels der Sägeblattlagerungseinheit drehbar um eine Sägeblattachse gelagert ist und zur drehmomentfesten Verbindung mit dem Sägeblatt ausgebildet ist, eine Schutzvorrichtung zur Schnellabsenkung des Sägeblatts in einer Gefahrensituation mit einer Überwachungsvorrichtung zur Erfassung einer Gefahrensituation und einer Höhenverstellungsvorrichtung, mit einem Höhenaktuator und einem mit der Sägeblattaufnahme gekoppelten Übertragungselement, die angeordnet und ausgebildet ist, um die Sägeblattaufnahme bei Feststellung einer Gefahrensituation durch die Überwachungseinrichtung abzusenken, welche sich dadurch auszeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine Bilderfassungsvorrichtung und eine Bildauswertungseinrichtung umfasst und die Bildauswertungseinrichtung mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden ist, um den Höhenaktuator bei Feststellung einer Gefahrensituation für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.
Gemäß diesem Aspekt wird eine Kreissäge vorgeschlagen, die eine Schutzvorrichtung zur Vermeidung von Arbeitsunfällen aufweist, um Schnittverletzungen an Körperteilen des Benutzers zu verhindern. Dabei wird eine Bilderfassung durchgeführt, um festzustellen, ob sich ein Körperteil in gefährdender Weise dem Sägeblatt nähert. Die Bilderfassungsvorrichtung kann hierzu einen Überwachungsbereich erfassen und überwachen und bei darin festgestellten Körperteilen, die sich anhand einer für diesen Körperteil bestimmten Position, Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung einem Gefahrenpunkt am Sägeblatt oder einem Gefahrenbereich um das Sägeblatt nähern, eine entsprechende Schnellabsenkung des Sägeblatts durch Ansteuerung des Höhenaktuators bewirken.
Es ist grundsätzlich zu verstehen, dass sich diese Kreissäge mit den technischen Aspekten und Fortbildungsmaßnahmen, die voranstehend beschrieben wurden, weiterbilden lässt.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Bilderfassungseinrichtung eine erste Kamera und eine zweite Kamera umfasst und die Bildauswertungseinrichtung eine erste und eine zweite Bildauswertungseinheit umfasst, und die erste Kamera und die zweite Kamera in einem Abstand zueinander oberhalb einer Werkstückauflagefläche der Kreissäge angeordnet sind und jeweils eine Aufnahmerichtung aufweisen, die in Richtung auf die Werkstückauflagefläche ausgerichtet ist, umfasst, wobei die erste Kamera mit der ersten Bildauswertungseinheit signaltechnisch verbunden ist, die ausgebildet ist, um die Bilddaten von der ersten Kamera zu empfangen und mittels einer ersten Auswertungssoftware zu verarbeiten, um festzustellen, ob eine Gefahrensituation besteht, die zweite Kamera mit der zweiten Bildauswertungseinheit signaltechnisch verbunden ist, die ausgebildet ist, um die Bilddaten von der zweiten Kamera zu empfangen und mittels einer zweiten Auswertungssoftware zu verarbeiten, um festzustellen, ob eine Gefahrensituation besteht, wobei die erste Auswertungssoftware von der zweiten Auswertungssoftware verschieden ist und / oder die erste Bildauswertungseinheit von der zweiten Bildauswertungseinheit verschieden ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Bilderfassungseinrichtung durch zumindest zwei voneinander beabstandete Kameras gebildet, die ihrerseits eine Bilderfassung eines Bereichs der Werkstückauflagefläche durchführen. Die beiden Bereiche, die von den zwei Kameras erfasst werden, können sich teilweise oder vollständig überschneiden, können aber auch voneinander getrennt sein und sich auf diese Weise zu einem gesamten Überwachungsbereich zusammenfügen. Auch die Bildauswertungseinrichtung wird durch eine erste und eine zweite Bildauswertungseinheit umfasst, wobei die erste Bildauswertungseinheit der ersten Kamera und die zweite Bildauswertungseinheit der zweiten Kamera zugeordnet ist. Hierdurch wird eine voneinander unabhängige Bilderfassung und Bildauswertung durch separate Bilderfassungseinheiten (Kameras) und separate Bildauswertungseinheiten erzielt, was vorteilhaft ist, da bei Ausfall oder fehlerhafter Funktion einer Kamera oder einer Bildauswertungseinheit nicht die gesamte Schutzvorrichtung funktionsunfähig wird. Insbesondere dann, wenn in vorteilhafter Weise der unmittelbare Gefahrenbereich um das Sägeblatt herum von beiden Kameras überdeckend erfasst wird, kann hierdurch eine unabhängige redundante Überwachung dieses Gefahrenbereichs durch die Bilderfassungseinrichtung und Bildauswertungseinrichtung erreicht werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die erste Auswertungssoftware ein auf der ersten Bildauswertungseinheit ablaufendes erstes Betriebssystem und einen auf der ersten Bildauswertungseinheit ablaufenden ersten Bildauswertungsalgorithmus aufweist, die zweite Auswertungssoftware ein auf der zweiten Bildauswertungseinheit ablaufendes zweites Betriebssystem und einen auf der zweiten Bildauswertungseinheit ablaufenden zweiten Bildauswertungsalgorithmus aufweist, wobei die erste und die zweite Bildauswertungseinheit voneinander verschieden sind, oder das erste und das zweite Betriebssystem übereinstimmend und der erste und der zweite Bildauswertungsalgorithmus voneinander verschieden sind, oder das erste und das zweite Betriebssystem voneinander verschieden sind und der erste und der zweite Bildauswertungsalgorithmus übereinstimmend sind, oder das erste und das zweite Betriebssystem voneinander verschieden sind und der erste und der zweite Bildauswertungsalgorithmus voneinander verschieden sind.
Gemäß dieser Fortbildungsform sind Hardware, Betriebssystem und/oder Software der beiden Bildauswertungseinheiten voneinander verschieden, um eine zur Zuverlässigkeit führende Redundanz bereitzustellen. Dazu ist vorgesehen, dass die erste Auswertungssoftware auf der ersten Bildauswertungseinheit und die zweite Auswertungssoftware auf der zweiten Bildauswertungseinheit verschieden sind und/oder dass die erste Bildauswertungseinheit oder die zweite Bildauswertungseinheit voneinander verschieden sind. Durch diese Verschiedenheit wird entweder bei der Hardware der Bildauswertungseinrichtung oder bei der Software, das heißt dem Betriebssystem oder der Auswertungssoftware oder beidem, die auf der Bildauswertungseinheit installiert sind, eine Verschiedenheit erreicht. Diese Verschiedenheit ist vorteilhaft, da etwaige systematische Fehler, die zu fehlerhafter Erkennung, Ausfall oder teilweisem Fehlbewerten von Gefahrensituationen führen, nicht notwendigerweise parallel und synchron in beiden Bildauswertungseinheiten auftreten müssen. Stattdessen kann durch die unterschiedliche Hardware und/oder unterschiedliche Software wiederum eine zu höherer Auswertungssicherheit führende Redundanz erzielt werden.
Es ist dabei weiter bevorzugt, wenn die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um Bilddaten aus einem Überwachungsbereich und Bilddaten aus einem Gefahrenbereich auszuwerten, wobei der Gefahrenbereich innerhalb des Überwachungsbereichs angeordnet ist und einen Gefährdungspunkt umfasst, an dem eine Verletzung eines Benutzers an dem Sägeblatt möglich wäre, wobei eine Flächeneinheit im Gefahrenbereich mit mehr Pixeln der ersten oder zweiten Kamera erfasst wird als eine gleich große Flächeneinheit im Überwachungsbereich.
Gemäß dieser Fortbildungsform wird durch Gestaltung der Kamera, Anordnung der Kamera oder Ausgestaltung der Sensorfläche der Kamera eine unterschiedliche Auflösung im Gefahrenbereich und in einem um den Gefahrenbereich herum angeordneten Überwachungsbereich erzielt. Hierdurch wird die Menge der auszuwertenden Daten für eine Überwachung von Körperteilen im Überwachungsbereich und im Gefahrenbereich reduziert und die notwendige Auflösung an die jeweilige Gefährdungssituation angepasst, indem Objekte im Überwachungsbereich mit einer geringeren Auflösung erfasst werden als im Gefahrenbereich. Dies ermöglicht es, die Bildauswertung effizient und schnell durchzuführen und hierdurch auch dann, wenn mehrere Körperteile innerhalb des Überwachungsbereichs oder Gefahrenbereichs gleichzeitig ausgewertet werden müssen, eine in Echtzeit stattfindende Gefährdungsanalyse mittels der Bildauswertung durchzuführen und die Unfallverhütung dadurch sicher bereitzustellen.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um Betriebsparameter der Kreissäge zu empfangen und um die Größe des Gefahrenbereichs in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Kreissäge zu verändern.
Hierbei ist, wie zuvor erläutert, die Größe des Gefahrenbereichs gegebenenfalls analog zu ersetzen durch eine Länge einer Vorwarnzeit. Dieser Gefahrenbereich bzw. diese Vorwarnzeit kann aufgrund von Betriebsparametern der Kreissäge verändert werden. Beispielsweise kann bei großen Sägeblättern, großen Sägeblattüberständen und/oder hohen Sägeblattdrehzahlen der Gefahrenbereich größer gewählt werden bzw. die Vorwarnzeit länger gewählt werden als bei kleineren Sägeblattdurchmessern, kleineren Sägeblattüberständen und/oder kleineren Sägeblattdrehzahlen. Auch weitere Betriebsparameter können zwecks Anpassung der Größe des Gefahrenbereichs berücksichtigt werden. So kann beispielsweise der Motorstrom eines Antriebsmotors des Kreissägeblatts herangezogen werden, um die aktuelle Schnittleistung des Sägeblatts zu ermitteln, die ein Maß für die Vorschubkraft ist, welche der Benutzer ausübt und folglich hieraus berücksichtigt werden, dass bei hohen, vom Benutzer auszuübenden Vorschubkräften auch eine höhere Verletzungsgefahr mit insbesondere der Gefahr einer beim Abrutschen hohen Beschleunigung der Hand des Benutzers auftreten kann, was zur Vorbeugung in einer Vergrößerung des Gefahrenbereichs / der Vorwarnzeit resultiert.
Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Betriebsparameter einen Durchmesser des eingesetzten Sägeblatts und einen Sägeblattüberstand des eingesetzten Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche beinhalten und die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um aus dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand einen Eintrittspunkt und/oder einen Austrittspunkt der am Umfang des Sägeblatts angeordneten Sägezähne in bzw. aus der Werkstückauflagefläche als Gefahrenpunkte zu bestimmen und den Gefahrenbereich um einen dieser oder beide Gefahrenpunkte als vorbestimmte Geometrie zu legen.
Gemäß dieser Fortbildung wird aus bestimmten Betriebsparametern, nämlich dem Durchmesser des eingesetzten Sägeblatts und einem Sägeblattüberstand, ein oder zwei Gefährdungspunkte ermittelt, welche den Schnittpunkten des Außenumfangs des Kreissägeblatts und der Werkstückauflagefläche entsprechen. Statt der Werkstückauflagefläche kann hierbei auch die obere Werkstückfläche herangezogen werden, die beispielsweise aus einer eingegebenen Werkstückdicke, einer erfassten Positionshöhe einer Schutzhaube, die auf dem Werkstück aufliegt, ermittelt werden kann. Die so ermittelten Gefahrenpunkte können daher dazu dienen, um den Gefahrenbereich präzise zu bestimmen. Insbesondere kann durch diese Berechnung vermieden werden, dass bei kleinen Sägeblättern oder kleinen Sägeblattüberständen eine Schnellabsenkung bereits ausgelöst wird, wenn sich eine Hand in einer noch unkritischen Weise dem Sägeblatt nähert, wie dies beispielsweise der Fall wäre, wenn der Gefahrenbereich als festgelegter Flächenbereich um das Sägeblatt herum bestimmt würde. Des Weiteren kann insbesondere dann, wenn große Sägeblätter eingesetzt werden, gegebenenfalls mit großen Sägeblattüberständen über die Werkstückauflagefläche eine exakte Bestimmung des Gefahrenpunktes erfolgen und hieraus eine Gefährdungssituation genauer erkannt werden mit dem Vorteil von weniger Fehlauslösungen und einer sicheren Auslösung bei einer tatsächlichen Gefährdungssituation. Schließlich wird dann, wenn zur Bestimmung des Gefährdungspunktes die obere Fläche des Werkstücks herangezogen wird, auch bei verschwenktem Sägeblatt eine exakte Bestimmung des tatsächlichen Gefährdungspunktes erreicht, der in einem solchen Fall horizontal versetzt zum Sägeschlitz und oberhalb der Werkstückauflagefläche liegen kann.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Betriebsparameter einen Durchmesser des eingesetzten Sägeblatts und einen Sägeblattüberstand des eingesetzten Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche beinhalten und die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um den Gefahrenbereich bei einem großen Sägeblattdurchmesser größer zu definieren als bei einem kleinen Sägeblattdurchmesser, den Gefahrenbereich bei einem großen Sägeblattüberstand größer zu definieren als bei einem kleinen Sägeblattüberstand, und/oder aus dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand einen Tangentialwinkel zwischen der Tangente am Umfang des Sägeblatts in der Werkstückauflagefläche zu der Werkstückauflagefläche zu bestimmen und den Gefahrenbereich bei einem großen Tangentialwinkel größer zu definieren als bei einem kleinen Tangentialwinkel.
Gemäß dieser Fortbildungsform werden ein, zwei oder drei zusätzliche Parameter berücksichtigt, um die Größe des Gefahrenbereichs zu bestimmen. Dabei wird einerseits berücksichtigt, dass sich ein Sägeblatt mit großem Durchmesser langsamer schnellabsenken lässt als ein Sägeblatt mit kleinem Durchmesser und in gleicher Weise ein Sägeblatt in einer Position mit großem Sägeblattüberstand langsamer schnellabsenken lässt als ein Sägeblatt aus einem kleinerem Sägeblattüberstand. Des Weiteren spielt auch der Tangentialwinkel bei der Vermeidung von Unfällen eine Rolle, da bei einem kleinen Tangentialwinkel bereits bei einer kleinen vertikalen Absenkdistanz eine nennenswerte horizontale Abstandsgewinnung zwischen einem sich dem Sägeblatt annähernden Körperteil und dem Gefährdungspunkt erzielt wird, wohingegen bei einem großen Tangentialwinkel das Verhältnis zwischen horizontaler Distanzgewinnung zwischen Sägeblatt und Körperteil und vertikaler Absenkdistanz in ungünstiger Weise kleiner ist und folglich nicht bereits auf den ersten Zentimetern der Absenkbewegung ein günstiger großer horizontaler Abstand zwischen Körperteil und Sägeblatt erzielt werden kann.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um einen Gefährdungszustand festzustellen, wenn ein von der Bilderfassungseinrichtung erkanntes Körperteil eines Benutzers so angeordnet ist, dass sich die Schutzhaube zwischen einem Abschnitt des Körperteils und der Bilderfassungseinrichtung befindet, insbesondere wenn sich die Schutzhaube in einem Strahlengang einer ersten Kamera oder einer zweiten Kamera der Bilderfassungseinrichtung und einem Abschnitt des Körperteils befindet.
Gemäß dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Schnellabsenkung ausgelöst wird, sobald sich ein von der Bildauswertung erkanntes Körperteil unterhalb einer Schutzhaube, welche das Kreissägeblatt umgibt, befindet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil zum einen in einem solchen Fall das Körperteil sich dem Sägeblatt in kritischer Weise genähert hat, zum anderen die weitere Bewegung des Körperteils unterhalb der Schutzhaube nicht mehr sicher durch die Bilderfassungseinrichtung ermittelt werden kann und folglich das Vorliegen einer Gefährdungssituation nicht mehr sicher erkannt werden kann.
Es ist weiter bevorzugt, wenn die Kreissäge eine oberhalb der Werkstückauflagefläche angeordnete Schutzhaube umfasst, die das Sägeblatt teilweise umschließt und höhenverstellbar ist, und wenn dann die Schutzhaube aus einer Lage oberhalb des Sägeblattschlitzes in eine Lage neben dem Sägeblattschlitz wegbewegt werden kann, und die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um bei einer aus der Lage oberhalb des Sägeblattschlitzes wegbewegten Schutzhaube einen Umriss oder Teilumriss einer virtuellen Schutzhaube zu bestimmen und einen Gefährdungszustand festzustellen, wenn ein von der Bilderfassungseinrichtung erkanntes Körperteil eines Benutzers so angeordnet ist, dass sich der Umriss oder Teilumriss zwischen einem Abschnitt des Körperteils und der Bilderfassungseinrichtung befindet, insbesondere wenn sich der Umriss oder Teilumriss in einem Strahlengang einer ersten Kamera oder einer zweiten Kamera der Bilderfassungseinrichtung und einem Abschnitt des Körperteils befindet, wobei vorzugsweise die Bildauswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Position der Schutzhaube zu ermitteln oder die Kreissäge einen Positionssensor umfasst, der eine Position der Schutzhaube erfasst.
Grundsätzlich ist vorgesehen, dass eine Schutzhaube bei Benutzung der Kreissäge das Sägeblatt umgeben soll und nur so weit angehoben ist, dass das Werkstück unter der Schutzhaube durch das Sägeblatt geschoben werden kann. Bei einigen Anwendungen jedoch, insbesondere wenn Hohlkörper gesägt werden müssen, ist es unvermeidbar, dass die Schutzhaube weggeschwenkt werden muss. In einem solchen Fall besteht einerseits erhöhte Verletzungsgefahr, andererseits wird der Bereich unmittelbar um das Sägeblatt nicht mehr durch die Schutzhaube gesichert und als Bereich abgedeckt. Es ist daher vorteilhaft, wenn in einem solchen Fall bei weggeschwenkter Schutzhaube ein virtueller Bereich rund um das Kreissägeblatt definiert wird, der dem normalerweise von der Schutzhaube überdeckten Bereich entspricht und dann bei Anordnung eines Körperteils in diesem virtuellen Bereich eine Schnellabsenkung ausgelöst wird. Auf diese Weise kann auch bei weggeschwenkter Schutzhaube eine kritische Annäherung eines Körperteils unmittelbar als Gefährdungszustand festgestellt werden und entsprechend eine Verletzung vermieden werden.
Dabei ist es insbesondere weiter bevorzugt, wenn die Breite der virtuellen Haube größer ist als der aus der Kameraperspektive auf die Werkstückauflagefläche projizierte Überdeckungsbereich des Sägeblatts. Diese Fortbildung ist insbesondere für Verschwenkungslagen des Sägeblatts vorteilhaft, also für eine Positionierung der Rotationsachse des Sägeblatts in einer nicht parallelen Anordnung zur Werkstückauflagefläche, um hierdurch einen Winkel- oder Gehrungsschnitt auszuführen.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Kreissäge weiterhin umfasst: eine oberhalb der Werkstückauflagefläche angeordnete Schutzhaube, die das Sägeblatt teilweise umschließt und höhenverstellbar ist, einen Schutzhaubenhöhensensor, der ausgebildet ist, um die Höhe der Schutzhaube über der Werkstückauflagefläche zu ermitteln, wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, um anhand eines Vergleichs zwischen der von dem Schutzhaubenhöhensensor ermittelten Höhe der Schutzhaube über der Werkstückauflagefläche und dem Sägeblattüberstand einen Höhenvergleichswert zu bilden und ein Warnsignal auszugeben, wenn der Höhenvergleichswert einen vorbestimmten Höhenvergleichsgrenzwert überschreitet.
Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Höhenpositionierung einer Schutzhaube mit dem Sägeblattüberstand des Kreissägeblatts verglichen, indem beide Werte aus entsprechenden Sensoren ausgelesen werden. Aus diesem Vergleich kann ein Plausibilitätstest durchgeführt werden, der zu erkennen hilft, wenn eine Fehljustierung der Schutzhaube in zu großer Höhe vorliegt, und folglich ein zu großer Abstand zwischen der Oberseite eines Werkstücks und der Unterkante der Schutzhaube auftritt. In einem solchen Fall kann ein Warnsignal ausgegeben werden, um den Benutzer auf die fehlerhafte Einstellung der Schutzhaube hinzuweisen. Gegebenenfalls kann auch eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchgeführt werden, um die Gefährdungslage zu vermeiden; dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Benutzer trotz vorab ausgegebenem Warnsignal keine Korrektur der Schutzhaubenposition vornimmt, sondern den Sägevorgang durchführt, was beispielsweise anhand der Rotation des Sägeblatts oder dem Motorstrom erkannt werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bilderfassungseinrichtung eine erste Kamera und eine zweite Kamera umfasst, und die erste Kamera eine erste Bilderfassungsfläche mit einem ersten Flächenmittelpunkt aufweist, der auf einer ersten Seite des Sägeblattschlitzes in der Werkstückauflagefläche angeordnet ist, und die zweite Kamera eine zweite Bilderfassungsfläche mit einem zweiten Flächenmittelpunkt aufweist, der auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Sägeblattschlitzes in der Werkstückauflagefläche angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Abstand des ersten Flächenmittelpunktes von dem Sägeblattschlitz geringer ist als der Abstand des zweiten Flächenmittelpunktes von dem Sägeblattschlitz.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Bilderfassung mit zwei Kameras ausgeführt, die beabstandet voneinander angeordnet sind und die jeweils eine Fläche auf der Werkstückauflagefläche erfassen, die links und rechts des Sägeblattschlitzes angeordnet sind. Hierdurch wird einerseits erreicht, dass eine Abdeckung des Sichtbereichs durch das Sägeblatt oder eine Schutzhaube oberhalb des Sägeblatts weitestgehend vermieden werden kann und damit der Überwachungsbereich und der Gefahrenbereich rund um das Sägeblatt gut durch die Bilderfassungsvorrichtung erfasst werden können. Die beiden Flächenmittelpunkte der Bilderfassungsflächen sind vorzugsweise unterschiedlich weit vom Sägeschlitz entfernt. Hierdurch wird eine Asymmetrie in der Anordnung der Kameras und deren Bilderfassungsrichtung erzielt, die hinsichtlich etwaiger Abdeckungseffekte durch Gegenstände im Bereich zwischen der Werkstückauflagefläche und den Kameras unkritisch ist.
Dabei ist noch weiter bevorzugt, wenn sich die erste und die zweite Bilderfassungsfläche in einem Überschneidungsbereich überschneiden und der Überschneidungsbereich den Sägeblattschlitz abdeckt und vorzugsweise eine Flächengröße aufweist, die größer als 50% der Flächengröße der ersten Bilderfassungsfläche ist.
Die Bilderfassungsflächen der beiden Kameras überschneiden sich; dieser Überschneidungsbereich liegt im Bereich des Sägeblatts. Durch diese Überschneidung wird eine sichere redundante Erfassung des direkten Gefahrenbereichs rund um das Sägeblatt durch beide Kameras erzielt
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um einen Initialisierungsprozess durchzuführen, in dem die Hände jedes Benutzers der Kreissäge von der Überwachungseinrichtung erfasst werden, wobei der Initialisierungsprozess vorzugsweise täglich mindestens einmal vor dem ersten Sägevorgang durchgeführt werden muss, um einen Sägevorgang auszuführen, die Schutzvorrichtung eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchführt, wenn die Überwachungseinrichtung eine Hand im Überwachungsbereich erkennt, die nicht in einem vorhergehenden Initialisierungsprozess erfasst wurde.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Schutzvorrichtung der Kreissäge einerseits dazu ausgeführt, in einem Initialisierungsprozess die Hände von einem oder mehreren Benutzern zu erfassen, die bei einer nachfolgenden Benutzung der Kreissäge durch die Schutzvorrichtung überwacht werden sollen. Dieser Initialisierungsprozess ist für den sicheren Betrieb der Kreissäge notwendig, um zu vermeiden, dass nicht sicher von der Schutzvorrichtung erfassbare Körperteile im Überwachungsbereich auftreten und möglicherweise der Benutzer oder ein weiterer hinzutretender Benutzer irrtümlich davon ausgeht, dass die Schutzvorrichtung eine Überwachungsfunktion solcher Körperteile durchführt. Daher ist vorgesehen, dass dann, wenn eine nicht im Initialisierungsprozess erfasste Hand im Überwachungsbereich erkannt wird, ein Warnsignal ausgegeben wird oder eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchgeführt wird, um eine Gefährdungssituation, die nicht durch die Schutzvorrichtung gesichert wird, für diese Hand zu vermeiden.
Noch weiter ist es bevorzugt, wenn die Schutzvorrichtung eine optische Signalvorrichtung umfasst, die ausgebildet ist, um ein erstes Signal auszusenden, wenn die Schutzvorrichtung betriebsbereit ist und/oder eine Hand erkannt hat, die keinen Gefährdungszustand darstellt, und ein zweites Signal auszusenden, wenn eine Hand in einem Vor-Gefährdungszustand erkannt wurde, der sich bei weiterer Handbewegung in einem Zeitraum von weniger als einer Sekunde, insbesondere weniger als einer halben Sekunde zu einem Gefährdungszustand entwickeln würde.
Dieser Fortbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine wesentliche Voraussetzung für die Praxistauglichkeit einer Schutzvorrichtung darin liegt, dass der Benutzer sich auf deren Funktionsfähigkeit und deren aktuelle Überwachungsfunktion insoweit verlassen kann, und dass diese Funktionsfähigkeit und Überwachungsfunktion für den Benutzer erkennbar ist bzw. für den Benutzer erkennbar ist, wenn die Schutzvorrichtung nicht diese Funktionen ausführt. Zu diesem Zweck ist eine entsprechende Signalvorrichtung vorgesehen, die einen betriebsbereiten Zustand oder einen Zustand, in dem eine nicht gefährdete Hand erkannt wurde, mit einer ersten Art von Signal dem Benutzer signalisiert und mit einem zweiten Signal eine Vorwarnstufe signalisiert wird, die erkennen lässt, dass die Körperteilerkennung und Ermittlung von Gefahrenzuständen funktionell wirksam ist. Der Benutzer hat hierdurch die Möglichkeit, eine Fehlfunktion der Schutzvorrichtung zu erkennen. Die Signalvorrichtung kann insbesondere durch Lichtsignale, die an der Schutzhaube der Kreissäge angeordnet sind, gebildet werden. Weitere Funktionen einer solchen Signalvorrichtung können sein, durch eine dritte Art von Signal ein rotierendes Sägeblatt zu signalisieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform oder einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Ort einer Hand, die Bewegungsgeschwindigkeit einer Hand in Richtung auf einen Gefährdungspunkt und die Beschleunigung einer Hand in Richtung auf den Gefahrenbereich zu ermitteln, indem die Hand durch eine Bilderfassungsvorrichtung erfasst wird, in eine zweidimensionale Handprojektion auf die Werkstückauflagefläche gewandelt wird und der Ort der Handprojektion und der Vektoranteil der Bewegungsgeschwindigkeit und der Beschleunigung der Handprojektion in Richtung des Gefährdungspunktes ermittelt wird, und aus dem projizierten Ort, der projizierten Bewegungsgeschwindigkeit und der projizierten Beschleunigung der Hand ermittelt wird, innerhalb welcher Zeitdauer die Hand den Gefährdungspunkt erreichen würde, und eine Schnellabsenkung des Sägeblatts ausgeführt wird, wenn die Zeitdauer eine vorbestimmte Vorwarnzeit unterschreitet, wobei vorzugsweise die Vorwarnzeit vorbestimmt wird aus einem Sägeblattüberstand über die Werkstückauflagefläche und/oder einem Sägeblattdurchmesser.
Für diese Ausführungsform ist zu verstehen, dass diese unabhängig von einem Höhenaktuator, der sowohl für die Höheneinstellung als auch die Schnellabsenkung angesteuert wird, oder in Verbindung mit einem solcherart angesteuerten Höhenaktuator eingesetzt werden kann.
Die Ausführungsform sieht vor, dass aus der auf die Werkstückauflagefläche erfolgenden Projektion einer Position, einer Bewegungsgeschwindigkeit in Richtung auf einen Gefahrenbereich und einer Beschleunigung einer Hand in Richtung auf einen Gefährdungspunkt ermittelt wird, ob eine Gefährdungssituation vorliegt oder nicht. Dazu wird mittels einer Bilderfassungseinrichtung eine zweidimensionale Projektion der Hand auf die Werkstückauflagefläche erfasst und anhand dieser Projektion die Bildauswertung im Hinblick auf die Gefährdungssituation ermittelt. Maßgeblich ist hierbei der Vektoranteil der Bewegungsgeschwindigkeit und -beschleunigung der Handprojektion in Richtung auf einen Gefährdungspunkt. Dieser Gefährdungspunkt kann beispielsweise im Schnittpunkt des Sägeblattumfangs mit der Werkstückauflagefläche liegen, an der Stelle, an der das Sägeblatt dem Benutzer am nächsten liegt, also der Stelle, an der die Zähne des Sägeblatts in die Werkstückauflagefläche von oben eintauchen. Es können auch zwei oder mehr Gefährdungspunkte berechnet werden, beispielsweise auch der hintere Schnittpunkt zwischen Sägeblattumfang und Werkstückauflagefläche und gegebenenfalls auch ein Schnittpunkt zwischen dem Sägeblattumfang und der oberen Fläche eines Werkstücks, das durch das Sägeblatt geschnitten wird. Ergibt die Ermittlung, dass die Zeitdauer, in der die Hand den Gefährdungspunkt erreicht, eine vorbestimmte Vorwarnzeit unterschreitet, wird eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchgeführt, da in diesem Fall ansonsten bei weiterer Bewegung der Hand das Sägeblatt nicht mehr rechtzeitig vor Kontakt mit der Hand unter die Werkstückauflagefläche abgesenkt werden könnte. Die Vorwarnzeit kann hierbei vorbestimmt sein im Sinne eines festen Wertes. Die Vorwarnzeit kann aber auch variabel vorbestimmt werden, indem für die Zeitspanne, in der das Sägeblatt zur Vermeidung der Gefährdung abgesenkt wird, relevante Parameter zur Berechnung einer Vorwarnzeit herangezogen werden. Diese Parameter können beispielsweise der Sägeblattüberstand über die Werkstückauflagefläche sein und/oder der Sägeblattdurchmesser, da bei größerem Sägeblattdurchmesser oder größerem Sägeblattüberstand eine längere Vorwarnzeit benötigt wird als bei kleinerem Sägeblattdurchmesser oder kleinerem Sägeblattüberstand, um das Sägeblatt noch zuverlässig zur Vermeidung einer Schnittverletzung abzusenken. Weitere Parameter können ebenfalls (zusätzlich oder alternativ) bei der Berechnung der Vorwarnzeit berücksichtigt werden, beispielsweise der Tangentialwinkel zwischen Sägeblattumfang und Werkstückauflagefläche im Schnittpunkt zwischen Sägeblattumfang und Werkstückauflagefläche. Hier ist die Vorwarnzeit länger zu berechnen, wenn dieser Tangentialwinkel groß ist, und geringer zu berechnen, wenn dieser Tangentialwinkel kleiner ist, da bei kleinerem Tangentialwinkel eine schnellere horizontale Abstandsgewinnung zwischen einer sich annähernden Hand bei vertikaler Absenkung des Sägeblatts erreicht wird als bei größerem Tangentialwinkel.
Schließlich ist es weiter bevorzugt, wenn die Kreissäge ein Not-Aus-Betätigungselement aufweist, welches signaltechnisch mit der Schutzvorrichtung verbunden ist, wobei die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um bei Betätigung des Not Aus-Betätigungselements eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchzuführen und nach erfolgter Schnellabsenkung alle Antriebselemente der Kreissäge stromlos zu schalten.
Grundsätzlich ist ein Not-Aus-Betätigungselement an einer Werkzeugmaschine wie einer Kreissäge vorgesehen und regelmäßig nach Arbeitsschutzbestimmungen auch in vielen Ländern vorgeschrieben. Das Not-Aus-Betätigungselement soll hierbei die Stromlosschaltung sämtlicher den Benutzer gefährdender Bauelemente der Kreissäge bewirken und ist entsprechend zur Unterbrechung der Hauptstromversorgung der Kreissäge geschaltet. Allerdings kann durch eine Unterbrechung der Hauptstromversorgung ein etwaiger Gefährdungszustand oftmals nur mit Zeitverzögerung tatsächlich verhindert werden, beispielsweise dann, wenn das Sägeblatt noch über längere Zeit aus einer schnellen Rotationsgeschwindigkeit ausläuft, nachdem der Antriebsmotor stromlos geschaltet wurde. Es ist daher bevorzugt, die Betätigung des Not-Aus-Betätigungselements mit einer Schnellabsenkung des Sägeblatts zu verbinden, die eine entsprechende Energieversorgung der hierfür benötigten Aktuatoren noch für einen kurzen Zeitraum nach Betätigung des Not-Aus-Betätigungselements erforderlich macht. Der Fortbildung zufolge ist daher vorgesehen, durch das Not-Aus-Betätigungselement nicht unmittelbar die gesamte Kreissäge stromlos zu schalten, wodurch die Schnellabsenkung nicht mehr ausgeführt werden könnte, sondern diese Stromlosschaltung einer Schnellabsenkung des Sägeblatts nachfolgend erst vorzunehmen und hierdurch einen besonders sicheren Zustand der Kreissäge innerhalb einer besonders kurzen Zeit herzustellen.
Grundsätzlich ist zu verstehen, dass die erfindungsgemäße Kreissäge insbesondere als Formatkreissäge ausgeführt sein kann, für die sich das erfindungsgemäße Sicherheitssystem aufgrund der schnellen Bearbeitungstaktzahl, der großen Sägeblattdurchmesser und Sägeblattüberstände und der hohen Sägeblattdrehzahlen besonders gut eignet.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Formatkreissäge von schräg vorne oben,
2 eine Draufsicht auf die Werkstückauflagefläche der Formatkreissäge mit schematisch eingezeichnetem Überwachungsbereich und Gefahrenbereichen,
3 eine geschnittene Seitenansicht mit Darstellung der Sichtachsen der Überwachungsvorrichtung,
4 eine Frontalansicht der Formatkreissäge mit Darstellung der Sichtachsen der Überwachungsvorrichtung,
5 eine perspektivische, Ansicht des Sägeaggregats der Formatkreissäge in geschwenkter Lage von schräg rechts hinten oben,
6 eine perspektivische, Ansicht des Sägeaggregats der Formatkreissäge in ungeschwenkter Lage von schräg links hinten oben,
7 eine perspektivische Teilansicht des Sägeaggregats der Formatkreissäge in Blattwechselposition von schräg rechts vorne oben,
8 eine schematische seitliche Darstellung der Formatkreissäge mit großem und kleinem Sägeblatt in kleinem Sägeblattüberstand,
9 eine schematische seitliche Darstellung der Formatkreissäge mit großem Sägeblatt und großem Sägeblattüberstand,
10 eine schematische Draufsicht auf die Werksstückauflagefläche mit darin eingetragenem Gefahrenpunkt und einer sich dem Sägeblatt annähernden Hand.

Bezugnehmend zunächst auf 1 wird der grundsätzliche Aufbau einer Formatkreissäge erläutert. Die Formatkreissäge umfasst einen Maschinengrundkörper 10, auf dessen Oberseite eine Werkstückauflagefläche 20 angeordnet ist. Am Maschinengrundkörper ist ein Rollwagen 30 für eine translatorische, horizontale Bewegung gelagert. Die Oberfläche des Rollwagens 30 ist fluchtender Bestandteil der Werkstückauflagefläche 20. Am Rollwagen 30 ist ein Quertisch 40 befestigt, der sich gemeinsam mit dem Rollwagen translatorisch bewegen lässt. Auf dem Quertisch liegt ein Anschlaglineal 41 auf, das verschwenk- und versetzbar ist und an dem Längsanschläge 42a, b längsverschieblich gelagert sind, um hierdurch Schnittwinkel und Schnittlängen eines daran anliegenden Werkstücks einstellen zu können.
In der Werkstückauflagefläche 20 ist ein Sägeschlitz 21 angeordnet, durch den sich ein Sägeblatt 50 vertikal erstreckt. Das Sägeblatt 50 ist um eine Sägeblattachse drehbar gelagert, die unterhalb der Werkstückauflagefläche innerhalb des Maschinenkörpers 10 angeordnet ist.
Am Maschinenkörper 10 ist ein vertikaler Mast 60 befestigt, an dem über einen ersten Auslegerarm 71 eine Schutzhaube 70 befestigt ist. Die Schutzhaube 70 umschließt das Sägeblatt 50 von oben und der Umfangswinkel der Umschließung kann durch Höhenverstellung der Schutzhaube geändert werden. Die Schutzhaube kann weiterhin durch Seitenverstellung einer Verschwenkung des Sägeblatts um eine horizontale, in Sägerichtung liegende Achse folgen. Die Schutzhaube 70 dient einerseits dazu, das Sägeblatt 50 zur Arbeitssicherheit abzudecken, andererseits werden über die Schutzhaube mittels einer geeigneten Absaugeinrichtung die beim Schnitt entstehenden Sägespäne abgesaugt.
An einem zweiten Auslegerarm 81 ist eine Benutzerschnittstelle 80 angeordnet. Die Benutzerschnittstelle 80 umfasst ein Display 82 zur Wiedergabe von Maschinenparametern und Informationen zum Sägeschnitt und der Anordnung von Werkstücken auf der Werkstückauflagefläche. Weiterhin sind verschiedene Bedieneinheiten an der Bedienerschnittstelle 80 angeordnet, umfassend unter anderem einen Not-Aus-Knopf 83.
An einem dritten Auslegerarm 91 ist eine Überwachungseinrichtung mit zwei Kameras 90a, b angeordnet. Die Überwachungseinrichtung ist oberhalb des Sägeblatts angeordnet, sodass die Kameras 90a, b mit einer vertikal nach unten gerichteten Blickrichtung auf die Werkstückauflagefläche um das Sägeblatt herum blicken.
2 zeigt den von den Kameras 90a, b erfassten und durch eine Auswertungseinrichtung überwachten Überwachungsbereich 100. Der Überwachungsbereich 100 ist rechteckig und umschließt den zentral darin gelegenen Gefährdungspunkt 101. Der Gefährdungspunkt 101 ist der Schnittpunkt zwischen dem Außenumfang des Sägeblatts und der Werkstückauflagefläche auf der vorderen Sägeblattkante, die dem Werkstück vor dem Schnitt zuweist und an der die am Sägeblattumfang angeordneten Sägezähne normalerweise von oben in die Werkstückauflagefläche eintauchen. Der Überwachungsbereich 100 umfasst einen auf dem Maschinenkörper 10 angeordneten stationären Teil der Werkstückauflagefläche und einen auf dem Rollwagen angeordneten beweglichen Teil der Werkstückauflagefläche.
Ein ebenfalls rechteckiger Flächenabschnitt 102 um das Kreissägeblatt schneidet einen durch die Schutzhaube abgedeckten Bereich der Werkstückauflagefläche von dem Überwachungsbereich aus. In diesem Bereich 102 ist eine Überwachung durch Abschirmung der Schutzhaube nicht möglich. Treten Körperteile, die im Überwachungsbereich 100 erfasst werden, in diesen Ausschnitt 102 ein, stellt dies eine Gefährdungssituation dar und führt zu entsprechenden, nachfolgend erläuterten Maßnahmen.
Kreisförmig um den Gefährdungspunkt 101 angeordnet ist ein Gefährdungsbereich 103a-c, der vollständig innerhalb des Überwachungsbereichs mit Ausnahme des ausgeschnittenen Bereichs 102 liegt. Der Gefährdungsbereich ist hinsichtlich seiner Größe variabel, wie in 2 durch drei in unterbrochenen Linien dargestellte alternative Kreise 103a-c symbolisiert, von denen einer den Gefährdungsbereich begrenzt. Die Größe des Gefährdungsbereichs, im vorliegenden Beispiel der Durchmesser des den Gefährdungsbereich begrenzenden Kreises, wird anhand der Betriebsparameter sowie der Bewegungsparameter des Körperteils bestimmt und ist sowohl abhängig von verstellbaren Maschinenparametern wie dem Kreissägeblattdurchmesser oder - überstand als auch von sich laufend ändernden Betriebs- und Bedienungsparametern wie der Position und Bewegungsform der Hand des Bedieners, dies wird nachfolgend näher erläutert.
Grundsätzlich ist zu verstehen, dass als Variante zu der dargestellten rechteckigen Geometrie des Überwachungsbereichs und der kreisförmigen Geometrie des Gefährdungsbereichs auch andere Geometrien eingesetzt werden können, beispielsweise durch gekrümmte Linien definierte Bereiche, durch ein Oval oder eine nach Art einer Acht begrenzte Bereiche oder dergleichen.
3 verdeutlicht in einer Seitenansicht die Blickwinkel der beiden Kameras 90a, b. Wie zu erkennen ist, hat jede der beiden Kameras einen Blickwinkel 90a', 90b' mit einer vertikalen Blickrichtung auf die Werkstückauflagefläche 20 und erfassen hierdurch einen Kameraerfassungsbereich 91a, b. Die Kameraerfassungsbereiche 91a, b überschneiden sich in einem mittleren Bereich 91c, der vollständig das Sägeblatt und den Sägeblattschlitz 21 enthält. Aufgrund einer Abdeckung durch die Schutzhaube 70 sind innerhalb dieses Überschneidungsbereichs 91c zwei Bereiche links und rechts der Schutzhaube und nur durch je eine der Kameras 90a, b und ein kleiner dazwischenliegender Bereich 91d von keiner der Kameras überwachbar. Dieser Bereich 91d stellt einen Ausschnitt aus dem Überwachungsbereich dar, der dem ausgeschnittenen Bereich 102 der 2 entspricht und der einer gesonderten Überwachungsweise zugeführt wird.
Die Kameras 90a, b sind links und rechts von einer Sägeblattebene 92, in der das Sägeblatt bei horizontal liegender Sägeblattachse liegt, auf einer Kameraachse 93 angeordnet, die senkrecht zu dieser Sägeblattebene liegt. Wie erkennbar ist, liegt die Sichtachse der vorderen Kamera 90a in Schnittrichtung näher an der Sägeblattebene als die Sichtachse der hinteren Kamera 90b, sodass sich eine asymmetrische Anordnung der beiden Kameras in Bezug auf die Sägeblattebene ergibt.
4 zeigt den Sichtbereich der Kameras 90a, b in einer Frontalansicht. Wie zu erkennen ist, blicken die Kameras 90a, b auf je einer vertikalen Sichtachse 90a", 90b" nach unten. Die Kameraachse 93, auf der die beiden Kameras angeordnet sind, ist hierbei auf einer Höhe etwa senkrecht oberhalb eines Gefährdungspunktes an einem mittelgroßen Sägeblatt angeordnet, in einem horizontalen Abstand von ca. 150mm vor der Sägeblattachse.
In der Ansicht gemäß 4 werden Werkstücke von rechts zugeführt und in einer Zufuhrrichtung Z nach links durch das Sägeblatt 50 geführt und geschnitten. Die vertikalen Sichtachsen 90a", 90b" sind daher gegenüber der Sägeblattachse SBA entgegen der Zufuhrrichtung Z nach vorne versetzt, die Kameras sind folglich gegenüber der Sägeblattachse SBA nach vorne (in 4 nach rechts) verlagert und überwachen daher einen grö-ßeren Bereich vor dem Sägeblatt als hinter dem Sägeblatt.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Sägeaggregats der erfindungsgemäßen Formatkreissäge. Das Sägeaggregat ist grundsätzlich unterhalb der Werkstückauflagefläche 20 innerhalb des Maschinenkörpers 10 angeordnet. Das gesamte Sägeaggregat ist schwenkbar um eine horizontale, in Sägerichtung verlaufende virtuelle Schwenkachse SA, die auf Höhe der Werkstückauflagefläche 20 durch den in Längsrichtung des Sägeblattschlitzes verläuft. Hierdurch ist es möglich, die Sägeblattachse SBA und damit das Sägeblatt so zu verschwenken, dass der Durchtritt des Sägeblatts durch den Sägeblattschlitz in jeder Verschwenkungslage erhalten bleibt. 5 zeigt das Sägeaggregat in einer verschwenkten Lage, in der die Sägeblattachse also nicht parallel zur Werkstückauflagefläche und folglich horizontal verläuft. Grundsätzlich kann das Sägeaggregat der erfindungsgemäßen Formatkreissäge für eine einseitige oder beidseitige Schwenkung ausgeführt sein. Bei einer einseitigen Schwenkung kann das Sägeaggregat ausgehend von der Ausrichtung mit horizontal liegender Sägeblattachse nur in eine Richtung um die Schwenkachse verschwenkt werden. Bei einer beidseitigen Verschwenkbarkeit kann das Sägeaggregat ausgehend von der Lage mit horizontaler Sägeblattachse in beide Richtungen um die Schwenkachse verschwenkt werden.
Das Sägeaggregat umfasst weiterhin einen Sägeblattantriebsmotor 110, der eine Ausgangswelle aufweist, auf der eine untere Keilrippenriemenscheibe befestigt ist, mittels der über einen Keilrippenriemen eine an einer Sägeblattwelle 151 befestigte obere Keilrippenriemenscheibe angetrieben wird. Dies Sägeblattwelle ist in einer Sägeblattlagerungseinheit 120 drehbar um die Sägeblattachse gelagert. An der Sägeblattwelle ist weiterhin ein Sägeblattflansch 152 angeordnet, an dem das Sägeblatt 50 befestigt ist.
Die gesamte Einheit aus Sägeblattantriebsmotor 110, Sägeblattlagerungseinheit 120, Sägeblattflansch 152 ist vertikal verschieblich mittels einer Linearlagerung gelagert, die zwei an einem Sägeaggregattragrahmen 130 befestigte Linearführungsschienen 140a, b und darauf geführte Lineargleitschuhe umfasst. Durch diese vertikale Verschiebbarkeit kann die Überstandshöhe, mit der das Sägeblatt über die Werkstückauflagefläche 20 aus dem Sägeblattschlitz 21 herausragt, eingestellt werden. Diese Einstellbarkeit ist in jeder Verschwenkungslage des Sägeaggregats einstellbar, da die Linearführung an dem Sägeaggregattragrahmen 130 befestigt ist, der gemeinsam mit dem Sägeaggregat verschwenkt wird.
An dem Sägeaggregattragrahmen 130 ist weiterhin ein Servomotor 160 befestigt, der einen Spindeltrieb 161 antreibt. Der Servomotor ist ortsfest am Sägeaggregattragrahmen 130 befestigt. Auf einer durch den Servomotor angetriebenen Spindel 161 ist eine Spindelplatte 162 geführt, welche durch Rotation der Spindel entlang der Längsachse der Spindel auf- und abbewegt wird. Mit der Spindelplatte 162 ist die Sägeblattlagerungseinheit 120 und der Sägeblattantriebsmotor 110 verbunden. Durch Antrieb der Spindel 161 kann daher die Sägeblattlagerungseinheit 120 mit dem Sägeblattantriebsmotor 110 entlang der Linearführungsschienen 140a, b vertikal verschoben werden.
Der Servomotor 160 wird zum Zwecke einer solchen Verschiebung einerseits angesteuert, um einen vom Benutzer für einen Sägevorgang gewünschten Sägeblattüberstand einzustellen. Dieser Sägeblattüberstand wird typischerweise so gewählt, dass er etwa um eine Zahnhöhe des Sägeblatts größer als die Stärke des zu schneidenden Werkstücks gewählt wird, wenn ein Trennschnitt ausgeführt werden soll. Soll hingegen eine Nut geschnitten werden, wird der Sägeblattüberstand gleich der Nuttiefe eingestellt. Zum Zwecke des Einstellens eines exakten Sägeblattüberstands wird der Servomotor mit einer langsamen Einstellgeschwindigkeit angesteuert, die beispielsweise etwa 5 cm/s betragen kann.
Der Servomotor 160 kann weiterhin für eine Schnellabsenkung angesteuert werden. In diesem Fall dient der Servomotor dazu, das Sägeblatt innerhalb kürzester Zeit abzusenken, um hierdurch eine durch Annäherung eines Körperteils an das Sägeblatt entstandene Gefährdungssituation zu vermeiden und zu verhindern, dass das sich annähernde Körperteil durch das Sägeblatt verletzt wird. In diesem Fall wird der Servomotor mit einer sehr hohen, insbesondere der maximal zulässigen Antriebsleistung angesteuert und das Sägeblatt hierdurch stark nach unten beschleunigt. Der Servomotor erreicht bei einer solchen Schnellabsenkung eine Bewegungsgeschwindigkeit der Sägeblattlagerungseinheit von über 0,5 m/s, insbesondere über 1 m/s und vorzugsweise ist der Servomotor und der Spindeltrieb so ausgelegt, dass eine Absenkungsgeschwindigkeit von mehr als 2m/s oder mehr als 4m/s eingesteuert werden können. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Sägeblatt mit ausreichend hoher Geschwindigkeit abgesenkt werden kann, um einen Kontakt des Körperteils auch dann mit dem Sägeblatt sicher zu verhindern, wenn sich das Körperteil mit hoher Geschwindigkeit dem Sägeblatt annähert.
Während einer Schnellabsenkung wird der Servomotor hierbei so angesteuert, dass er zunächst eine maximale, nach abwärts gerichtete, Beschleunigung der Sägeblattlagerungseinheit mit dem daran befestigten Sägeblatt erzeugt. Nach Zurücklegung eines bestimmten Weges und vor Erreichen des Endanschlags des Spindeltriebs wird der Servomotor wieder verzögert, um hierdurch die rasche vertikale Abwärtsbewegung des Sägeblatts und der Sägeblattlagerungseinheit zu bremsen. Diese Verzögerung erfolgt mit einer negativen Beschleunigung, also einer Abbremsbeschleunigung, die ausreichend groß ist, um bis zum Erreichen des Anschlags des Spindeltriebs die vertikale Abwärtsbewegung der Sägeblattlagerungseinheit mit Sägeblatt auf vorzugsweise null, zumindest aber auf eine geringe Geschwindigkeit zu verzögern. Hierdurch wird ein harter Anschlag am Ende des Verfahrwegs vermieden.
6 zeigt das Sägeaggregat in einer perspektivischen Seitenansicht von links und 7 zeigt einen oberen Teil des Sägeaggregats in einer perspektivischen Ansicht von frontal rechts oben. Auf einem oberen Gehäusewandabschnitt des Sägeblattantriebsmotors 110 ist eine untere Tragplatte 180 befestigt, auf der um einen sich vertikal nach oben erstreckenden Gewindebolzen 181 ein Druckfederpaket 182 aus mehreren Tellerfedern abgestützt ist. Das Druckfederpaket stützt mit einer Druckfederkraft eine obere Tragplatte 183 ab, die an der Sägeblattlagerungseinheit 120 befestigt ist. Durch das Druckfederpaket 182 wird somit eine Spannkraft auf einen Keilrippenriemen 184 aufgebracht, der zwischen einer in der Sägeblattlagerungseinheit 120 gelagerten oberen Riemenscheibe 185 und einer auf der Ausgangswelle des Sägeblattantriebsmotors 110 befestigten unteren Riemenscheibe 186 (siehe 7) verläuft. Durch Lösen von zwei in Langlöchern platzierten Schrauben 188a, b wird der Keilrippenriemen 184 mit hoher Spannkraft vorgespannt. Diese Vorspannung kann durch Anziehen der beiden Schrauben 188a, b fixiert werden und bleibt über einen langen Betriebszeitraum aufgrund der quasi nicht stattfindenden Längung des Keilrippenriemens 184 erhalten.
7 zeigt die Sägeblattlagerungseinheit 120 in einer Blattwechselposition. In dieser Blattwechselposition ist das Sägeaggregat mithilfe des Servomotors 160 und der Spindel 161 soweit abgesenkt, dass ein Sägeblatt mit dem maximal zulässigen Durchmesser von der einer in der Sägeblattlagerungseinheit 120 um die Sägeblattachse SBA drehbar gelagerten Sägeblattaufnahme 190 abgenommen bzw. auf diese aufgesetzt und darin festgespannt werden kann. Die Blattwechselposition wird durch den Servomotor 160 auf eine entsprechende Bedienereingabe hin angesteuert und dann mittels einer Feststellbremse (nicht sichtbar) innerhalb des Servomotors arretiert und hierdurch sicher gehalten. Dies vermeidet eine Verletzungsgefahr des Bedieners beim Sägeblattwechsel.
8 zeigt eine schematische Darstellung zweier unterschiedlich großer Sägeblätter 250a, b in einem kleinen Sägeblattüberstand S1. Dargestellt ist eine Ausrichtung, bei der das Werkstück von rechts nach links während eines Sägeschnitts geführt in einer Zufuhrrichtung Z wird.
9 zeigt eine schematische Darstellung des großen Sägeblatts 250a in einem großen Sägeblattüberstand S2.
Wie in den 8 und 9 zu erkennen ist, ergeben sich bei diesen unterschiedlichen Sägeblattgrößen und Sägeblattüberständen auch verschiedene Positionen des Gefährdungspunktes, der als Schnittpunkt des Sägeblattumfangs mit der Werkstückauflagefläche an der vorderen Seite des Sägeblatts definiert ist. Der am weitesten vorne liegende Gefährdungspunkt 260 ergibt sich für ein großes Sägeblatt 250a mit großem Sägeblattüberstand S2 (9). Wird das große Sägeblatt abgesenkt und auf einen kleineren Sägeblattüberstand S1 eingestellt, ergibt sich ein in Zuführrichtung des Werkstücks hinter diesem Gefährdungspunkt 260 liegender zweiter Gefährdungspunkt 261. Wird anstelle des großen Sägeblatts 250a ein kleines Sägeblatt 250b verwendet, liegt der Gefährdungspunkt 262 dieses kleinen Sägeblatts 250b bei gleichem (kleinen) Sägeblattüberstand S1 wiederum weiter in Richtung der Werkstückzufuhrrichtung Z verschoben.
10 zeigt eine schematische Darstellung der Berechnung der Position und Bewegung einer Hand eines Benutzers. Die Berechnung erfolgt durch Projektion der Hand auf die Werkstückauflagefläche und in Bezug auf ein XY-Koordinatensystem, das als Mittelpunkt einen vertikal über der Sägeblattachse in der Werkstückauflagefläche liegenden Punkt verwendet, der in der Schnittebene liegt. Die Y-Achse verläuft hierbei parallel zur Werkstückauflagefläche und in der Ebene, in der die Sägeblattachse in jeder beliebigen Verschwenkungslage liegt. Die X-Achse entspricht der Schnittlinie zwischen der Werkstückauflagefläche und der Schnittebene.
In diesem Fall rechnet sich der Winkel φ_Hand, der zwischen der Y-Achse und der Bewegungsrichtung der Hand aufgespannt ist, zu $φ_{H a n d} = a r c t a n \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$
Dieser Winkel φ_Hand definiert die Bewegungsrichtung der Hand.
Die Bewegungsgeschwindigkeit der Hand v_Hand berechnet sich zu $v_{H a n d} = \frac{\sqrt{{(y_{a} - y_{1})}^{2} + {(x_{2} = x_{1})}^{2}}}{t_{2} - t_{1}}$
Ermittelt man den Abstand a des Hauptgefahrenpunktes von der Projektion der Drehachse in die Werkstückauflagefläche mit $a = \sqrt{{(\frac{d}{2})}^{2} - {(\frac{d}{2} - h)}^{2}}$
wobei

- d dem Durchmesser des Sägeblatts und
- h dem Sägeblattüberstand entspricht,

λ = a r c t a n \frac{x_{H a n d} - a}{y_{H a n d}}

Aus diesen Berechnungsdaten lässt sich dann feststellen, ob eine Verletzung der Hand am Sägeblatt innerhalb einer solchen Zeitspanne eintreten würde, die kleiner als die notwendige Vorwarnzeit ist, um das Sägeblatt noch rechtzeitig zur Vermeidung einer solchen Verletzung abzusenken, indem ermittelt wird, ob die berechnete Geschwindigkeit der Hand v_Hand größer oder gleich einer Maximalgeschwindigkeit v_max ist, die vorbestimmt sein kann zu beispielsweise 2 m/s und, und ob weiterhin der Betrag des Winkels δ kleiner oder gleich einem vorbestimmten Toleranzwinkel ist, der beispielsweise 30° betragen kann, $(v_{H a n d} \geq v_{m a x}) \land (| δ | \leq 30 °)$
wobei der Winkel 5 sich aus φHand minus Ä errechnet: $δ= ϕ_{Hand} - λ$
Sind beide Bedingungen erfüllt, muss eine Schnellabsenkung durchgeführt werden und der Servomotor entsprechend angesteuert werden. Ist eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt oder sind beide Bedingungen nicht erfüllt, so liegt keine Gefährdungssituation vor, das heißt die Hand wird nicht innerhalb der Vorwarnzeit den Gefährdungspunkt erreichen, weil sie sich entweder zu langsam bewegt oder weil ihr Bewegungspfad mit ausreichendem Abstand am Gefährdungspunkt vorbei verläuft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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DE 202009007150 U1 [0004]
WO 2012/159956 A1 [0004]
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WO 2017/210091 A1 [0008]
US 2014/0331833 A1 [0008]
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WO 2017/059473 A1 [0012]
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WO 2016/145157 A1 [0014]
WO 2015/091245 A1 [0015]
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WO 2014/164964 A1 [0018]
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DE 102007062996 A1 [0022]
DE 102008001727 A1 [0023]
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DE 202010004458 U1 [0025]
DE 202011101566 U1 [0026]

Claims

Kreissäge, insbesondere Formatkreissäge, umfassend: - eine Auflagefläche für ein Werkstück, die einen Sägeblattschlitz aufweist, - einen unterhalb der Auflagefläche angeordneten Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines Sägeblatts in eine Rotationsbewegung, - eine mit dem Hauptantriebsmotor zur Übertragung der Rotationsbewegung verbundene Sägeblattaufnahme, umfassend eine Sägeblattlagerungseinheit und einen Sägeblattflansch, der mittels der Sägeblattlagerungseinheit drehbar um eine Sägeblattachse gelagert ist und zur drehmomentfesten Verbindung mit dem Sägeblatt ausgebildet ist, - eine Höhenverstellungsvorrichtung, mit einem Höhenaktuator und einem mit der Sägeblattaufnahme gekoppelten Übertragungselement, die angeordnet und ausgebildet ist, um den Abstand zwischen der Sägeblattaufnahme und der Auflagefläche einzustellen, - eine elektronische Schnittstelle zur Eingabe eines Sägeblattüberstandes, - eine Steuerungseinrichtung, die mit der elektronischen Schnittstelle und mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden und ausgebildet ist, um den Höhenaktuator so anzusteuern, dass ein über die Benutzerschnittstelle eingegebener Sägeblattüberstand mittels des Höhenaktuators eingestellt wird, - eine Schutzvorrichtung zur Schnellabsenkung des Sägeblatts in einer Gefahrensituation mit einer Überwachungsvorrichtung zur Erfassung einer Gefahrensituation, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung signaltechnisch mit der Überwachungseinrichtung und dem Höhenaktuator verbunden und ausgebildet ist, um bei Erfassung der Gefahrensituation durch die Überwachungseinrichtung den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.
Kreissäge nach Anspruch 1, wobei der Höhenaktuator ein elektrischer Servomotor ist.
Kreissäge nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schutzvorrichtung oder die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um - in einem ersten Betriebsmodus den Höhenaktuator für eine Einstellung des Sägeblattüberstandes anzusteuern, - in einem zweiten Betriebsmodus den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung des Sägeblatts anzusteuern, und - vorzugsweise in einem dritten Betriebsmodus den Höhenaktuator für ein Rückstellen des Sägeblatts nach einer Schnellabsenkung in den ursprünglichen Sägeblattüberstand anzusteuern, und - vorzugsweise in einem vierten Modus den Höhenaktuator für eine Einstellung einer Blattwechselposition anzusteuern und die Kreissäge weiterhin eine Bremsvorrichtung zur kraft- oder formschlüssigen Arretierung einer Blattwechselposition aufweist und die Schutzvorrichtung oder die Steuerungsvorrichtung weiter ausgebildet ist, um nach Einstellung der Blattwechselposition durch den Höhenaktuator die Bremsvorrichtung zur Arretierung der Blattwechselposition anzusteuern.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägeblattaufnahme und der Sägeschlitz zur Aufnahme von Sägeblättern mit einem Durchmesser von mehr als 350mm, vorzugsweise mehr als 400mm oder mehr als 450mm ausgebildet ist und die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Höhenaktuator anzusteuern, das Sägeblatt bei einer Schnellabsenkung aus einer Position mit einem ursprünglichen Überstand über die Auflagefläche in eine abgesenkte Stellung mit einem Endüberstand des Sägeblatts über die Auflagefläche anzusteuern, der kleiner ist als der ursprüngliche Überstand.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Höhenaktuator für eine Schnellabsenkung - in einer Beschleunigungsphase anzusteuern, in der die Sägeblattaufnahme auf eine Absenkgeschwindigkeit nach unten beschleunigt wird, - hierauf folgend in einer Bremsphase anzusteuern in der die Sägeblattaufnahme aus der Absenkgeschwindigkeit abgebremst wird.
Kreissäge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um den Höhenaktuator für einen Übergang aus der Beschleunigungsphase in die Bremsphase anzusteuern, sobald - eine aus einer berechneten Bremsdistanz und der aktuellen Absenkgeschwindigkeit des Sägeblatts berechnete Verzögerungsbeschleunigung eine vorbestimmte maximale Verzögerungsbeschleunigung überschreitet, wobei die berechnete Bremsdistanz durch Subtraktion der aktuellen Abtauchtiefe von einer vorbestimmten maximalen Abtauchtiefe des Sägeblatts berechnet wird, oder - eine berechnete Bremsdistanz kleiner als 50mm ist, wobei die berechnete Bremsdistanz durch Subtraktion der aktuellen Abtauchtiefe von einer vorbestimmten maximalen Abtauchtiefe des Sägeblatts berechnet wird, und/oder - die Sägeblattachse in einem Abstand unterhalb der Auflagefläche ist, welcher größer oder gleich dem halben Durchmesser des Sägeblatts ist, wenn die Höhenverstellvorrichtung einen Verstellweg aufweist, der um mindestens 50mm größer als der halbe Sägeblattdurchmesser ist.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um über eine Eingangsschnittstelle einen Sägeblattdurchmesser und einen Sägeblattüberstand zu empfangen und um aus dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand einen innerhalb eines von der Schutzvorrichtung überwachten Überwachungsbereich liegenden Gefahrenbereich um das Sägeblatt zu bestimmen, wobei der Gefahrenbereich durch die Steuerungseinrichtung für einen großen Sägeblattdurchmesser größer bestimmt wird als für einen kleinen Sägeblattdurchmesser und/oder der Gefahrenbereich durch die Steuerungseinrichtung für einen großen Sägeblattüberstand größer bestimmt wird als für einen kleinen Sägeblattüberstand wobei die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um anhand des Ortes und der Bewegung einer von der Schutzvorrichtung im Überwachungsbereich erfassten Hand eines Benutzers zu ermitteln, innerhalb welcher Zeitspanne die Hand in den Gefahrenbereich eintreten würde und eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchzuführen, wenn die ermittelte Zeitspanne kleiner ist als eine vorbestimmte Vorwarnzeit.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägeblattaufnahme mit dem Hauptantriebsmotor mittels eines Mehrfachrippenriemens verbunden ist, der mittels einer selbstnachstellenden Riemenspanneinrichtung auf eine Riemenspannung gespannt ist, und dass der Hauptantriebsmotor ein Drehstrommotor ist und die Steuerungseinrichtung oder die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um gleichzeitig zu einer Schnellabsenkung den Hauptantriebsmotor durch Gleichstrominjektion abzubremsen, und um in einer Bremsanfangsphase einen Bremsgleichstrom in einer vorbestimmten Stromhöhe einzuspeisen und nach einer vorbestimmten Bremszeit den Bremsgleichstrom zu verringern, wobei vorzugsweise die Riemenspanneinrichtung ausgebildet ist, um die Riemenspannung zwischen 90% und 100% einer Obergrenze eines vorbestimmten Riemenspannungsbereichs einzustellen.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung eine Überwachungseinrichtung mit einer Bilderfassungsvorrichtung und einer Bildauswertungseinrichtung umfasst und die Bildauswertungseinrichtung mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden ist, um den Höhenaktuator bei Feststellung einer Gefahrensituation für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.
Kreissäge, umfassend: - eine Auflagefläche für ein Werkstück, die einen Sägeblattschlitz aufweist, - einen unterhalb der Auflagefläche angeordneten Hauptantriebsmotor zum Antreiben eines Sägeblatts in eine Rotationsbewegung, - eine mit dem Hauptantriebsmotor zur Übertragung der Rotationsbewegung verbundene Sägeblattaufnahme, umfassend eine Sägeblattlagerungseinheit und einen Sägeblattflansch, der mittels der Sägeblattlagerungseinheit drehbar um eine Sägeblattachse gelagert ist und zur drehmomentfesten Verbindung mit dem Sägeblatt ausgebildet ist, - eine Schutzvorrichtung zur Schnellabsenkung des Sägeblatts in einer Gefahrensituation mit einer Überwachungsvorrichtung zur Erfassung einer Gefahrensituation und einer Höhenverstellungsvorrichtung, mit einem Höhenaktuator und einem mit der Sägeblattaufnahme gekoppelten Übertragungselement, die angeordnet und ausgebildet ist, um die Sägeblattaufnahme bei Feststellung einer Gefahrensituation durch die Überwachungseinrichtung abzusenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine Bilderfassungsvorrichtung und eine Bildauswertungseinrichtung umfasst und die Bildauswertungseinrichtung mit dem Höhenaktuator signaltechnisch verbunden ist, um den Höhenaktuator bei Feststellung einer Gefahrensituation für eine Schnellabsenkung der Sägeblattaufnahme anzusteuern.
Kreissäge nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung eine erste Kamera und eine zweite Kamera umfasst und die Bildauswertungseinrichtung eine erste und eine zweite Bildauswertungseinheit umfasst, und Die erste Kamera und die zweite Kamera in einem Abstand zueinander oberhalb einer Werkstückauflagefläche der Kreissäge angeordnet sind und jeweils eine Aufnahmerichtung aufweisen, die in Richtung auf die Werkstückauflagefläche ausgerichtet ist, umfasst, wobei - die erste Kamera mit der ersten Bildauswertungseinheit signaltechnisch verbunden ist, die ausgebildet ist, um die Bilddaten von der ersten Kamera zu empfangen und mittels einer ersten Auswertungssoftware zu verarbeiten, um festzustellen, ob eine Gefahrensituation besteht, - die zweite Kamera mit der zweiten Bildauswertungseinheit signaltechnisch verbunden ist, die ausgebildet ist, um die Bilddaten von der zweiten Kamera zu empfangen und mittels einer zweiten Auswertungssoftware zu verarbeiten, um festzustellen, ob eine Gefahrensituation besteht, wobei die erste Auswertungssoftware von der zweiten Auswertungssoftware verschieden ist und / oder die erste Bildauswertungseinheit von der zweiten Bildauswertungseinheit verschieden ist.
Kreissäge nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Auswertungssoftware ein auf der ersten Bildauswertungseinheit ablaufendes erstes Betriebssystem und einen auf der ersten Bildauswertungseinheit ablaufenden ersten Bildauswertungsalgorithmus aufweist, - die zweite Auswertungssoftware ein auf der zweiten Bildauswertungseinheit ablaufendes zweites Betriebssystem und einen auf der zweiten Bildauswertungseinheit ablaufenden zweiten Bildauswertungsalgorithmus aufweist, wobei - die erste und die zweite Bildauswertungseinheit voneinander verschieden sind, oder - das erste und das zweite Betriebssystem übereinstimmend und der erste und der zweite Bildauswertungsalgorithmus voneinander verschieden sind, oder - das erste und das zweite Betriebssystem voneinander verschieden sind und der erste und der zweite Bildauswertungsalgorithmus übereinstimmend sind, oder - das erste und das zweite Betriebssystem voneinander verschieden sind und der erste und der zweite Bildauswertungsalgorithmus voneinander verschieden sind.
Kreissäge nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um Bilddaten aus einem Überwachungsbereich und Bilddaten aus einem Gefahrenbereich auszuwerten, wobei der Gefahrenbereich innerhalb des Überwachungsbereichs angeordnet ist und einen Gefährdungspunkt umfasst, an dem eine Verletzung eines Benutzers an dem Sägeblatt möglich wäre, wobei eine Flächeneinheit im Gefahrenbereich mit mehr Pixeln der ersten oder zweiten Kamera erfasst wird als eine gleich große Flächeneinheit im Überwachungsbereich.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Anspruch 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um Betriebsparameter der Kreissäge zu empfangen und um die Größe des Gefahrenbereichs in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Kreissäge zu verändern.
Kreissäge nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter einen Durchmesser des eingesetzten Sägeblatts und einen Sägeblattüberstand des eingesetzten Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche beinhalten und die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um aus dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand einen Eintrittspunkt und/oder einen Austrittspunkt der am Umfang des Sägeblatts angeordneten Sägezähne in bzw. aus der Werkstückauflagefläche als Gefahrenpunkte zu bestimmen und den Gefahrenbereich um einen dieser oder beide Gefahrenpunkte als vorbestimmte Geometrie zu legen.
Kreissäge nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter einen Durchmesser des eingesetzten Sägeblatts und einen Sägeblattüberstand des eingesetzten Sägeblatts über die Werkstückauflagefläche beinhalten und die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um - den Gefahrenbereich bei einem großen Sägeblattdurchmesser größer zu definieren als bei einem kleinen Sägeblattdurchmesser, - den Gefahrenbereich bei einem großen Sägeblattüberstand größer zu definieren als bei einem kleinen Sägeblattüberstand, und/oder - aus dem Sägeblattdurchmesser und dem Sägeblattüberstand einen Tangentialwinkel zwischen der Tangente am Umfang des Sägeblatts in der Werkstückauflagefläche zu der Werkstückauflagefläche zu bestimmen und den Gefahrenbereich bei einem großen Tangentialwinkel größer zu definieren als bei einem kleinen Tangentialwinkel.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Anspruch 9 bis 16, weiterhin umfassend eine oberhalb der Werkstückauflagefläche angeordnete Schutzhaube, die das Sägeblatt teilweise umschließt und höhenverstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um einen Gefährdungszustand festzustellen, wenn ein von der Bilderfassungseinrichtung erkanntes Körperteil eines Benutzers so angeordnet ist, dass sich die Schutzhaube zwischen einem Abschnitt des Körperteils und der Bilderfassungseinrichtung befindet, insbesondere wenn sich die Schutzhaube in einem Strahlengang einer ersten Kamera oder einer zweiten Kamera der Bilderfassungseinrichtung und einem Abschnitt des Körperteils befindet.
Kreissäge nach dem vorhergehenden Anspruch 9-17, weiterhin umfassend eine oberhalb der Werkstückauflagefläche angeordnete Schutzhaube, die das Sägeblatt teilweise umschließt und höhenverstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube aus einer Lage oberhalb des Sägeblattschlitzes in eine Lage neben dem Sägeblattschlitz wegbewegt werden kann, und die Bildauswertungseinrichtung ausgebildet ist, um bei einer aus der Lage oberhalb des Sägeblattschlitzes wegbewegten Schutzhaube einen Umriss oder Teilumriss einer virtuellen Schutzhaube zu bestimmen und einen Gefährdungszustand festzustellen, wenn ein von der Bilderfassungseinrichtung erkanntes Körperteil eines Benutzers so angeordnet ist, dass sich die der Umriss oder Teilumriss zwischen einem Abschnitt des Körperteils und der Bilderfassungseinrichtung befindet, insbesondere wenn sich der Umriss oder Teilumriss in einem Strahlengang einer ersten Kamera oder einer zweiten Kamera der Bilderfassungseinrichtung und einem Abschnitt des Körperteils befindet, wobei vorzugsweise die Bildauswertungseinheit ausgebildet ist, um eine Position der Schutzhaube zu ermitteln oder die Kreissäge einen Positionssensor umfasst, der eine Position der Schutzhaube erfasst.
Kreissäge nach dem vorhergehenden Anspruch 9-18 weiterhin umfassend - eine oberhalb der Werkstückauflagefläche angeordnete Schutzhaube, die das Sägeblatt teilweise umschließt und höhenverstellbar ist, - einen Schutzhaubenhöhensensor, der ausgebildet ist, um die Höhe der Schutzhaube über der Werkstückauflagefläche zu ermitteln, - wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, um anhand eines Vergleichs zwischen der von dem Schutzhaubenhöhensensor ermittelten Höhe der Schutzhaube über der Werkstückauflagefläche und dem Sägeblattüberstand einen Höhenvergleichswert zu bilden und ein Warnsignal auszugeben, wenn der Höhenvergleichswert einen vorbestimmten Höhenvergleichsgrenzwert überschreitet.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Anspruch 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung eine erste Kamera und eine zweite Kamera umfasst, und - die erste Kamera eine erste Bilderfassungsfläche mit einem ersten Flächenmittelpunkt aufweist, der auf einer ersten Seite des Sägeblattschlitzes in der Werkstückauflagefläche angeordnet ist, und - die zweite Kamera eine zweite Bilderfassungsfläche mit einem zweiten Flächenmittelpunkt aufweist, der auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Sägeblattschlitzes in der Werkstückauflagefläche angeordnet ist, - wobei vorzugsweise der Abstand des ersten Flächenmittelpunktes von dem Sägeblattschlitz geringer ist als der Abstand des zweiten Flächenmittelpunktes von dem Sägeblattschlitz.
Kreissäge nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste und die zweite Bilderfassungsfläche in einem Überschneidungsbereich überschneiden und der Überschneidungsbereich den Sägeblattschlitz abdeckt und vorzugsweise eine Flächengröße aufweist, die größer als 50% der Flächengröße der ersten Bilderfassungsfläche ist.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um einen Initialisierungsprozess durchzuführen, in dem die Hände jedes Benutzers der Kreissäge von der Überwachungseinrichtung erfasst werden, wobei - Der Initialisierungsprozess vorzugsweise täglich mindestens einmal vor dem ersten Sägevorgang durchgeführt werden muss, um einen Sägevorgang auszuführen, - Die Schutzvorrichtung eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchführt, wenn die Überwachungseinrichtung eine Hand im Überwachungsbereich erkennt, die nicht in einem vorhergehenden Initialisierungsprozess erfasst wurde.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung eine optische Signalvorrichtung umfasst, die ausgebildet ist, um - Ein erstes Signal auszusenden, wenn die Schutzvorrichtung betriebsbereit ist und/oder eine Hand erkannt hat, die keinen Gefährdungszustand darstellt, und - Ein zweites Signal auszusenden, wenn eine Hand in einem Vor-Gefährdungszustand erkannt wurde, der sich bei weiterer Handbewegung in einem Zeitraum von weniger als einer Sekunde, insbesondere weniger als einer halben Sekunde zu einem Gefährdungszustand entwickeln würde.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, - um den Ort einer Hand, die Bewegungsgeschwindigkeit einer Hand in Richtung auf einen Gefährdungspunkt und die Beschleunigung einer Hand in Richtung auf den Gefahrenbereich zu ermitteln, indem die Hand durch eine Bilderfassungsvorrichtung erfasst wird, in eine zweidimensionale Handprojektion auf die Werkstückauflagefläche gewandelt wird und der Ort der Handprojektion und der Vektoranteil der Bewegungsgeschwindigkeit und der Beschleunigung der Handprojektion in Richtung des Gefährdungspunktes ermittelt wird, und - aus dem Ort, der Bewegungsgeschwindigkeit und der Beschleunigung der Hand ermittelt wird, innerhalb welcher Zeitdauer die Hand den Gefährdungspunkt erreichen würde, und - eine Schnellabsenkung des Sägeblatts ausgeführt wird, wenn die Zeitdauer eine vorbestimmte Vorwarnzeit unterschreitet, - wobei vorzugsweise die Vorwarnzeit vorbestimmt wird aus einem Sägeblattüberstand über die Werkstückauflagefläche und/oder einem Sägeblattdurchmesser.
Kreissäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Gekennzeichnet durch ein Not Aus-Betätigungselement, welches signaltechnisch mit der Schutzvorrichtung verbunden ist, wobei die Schutzvorrichtung ausgebildet ist, um bei Betätigung des Not Aus-Betätigungselements eine Schnellabsenkung des Sägeblatts durchzuführen und nach erfolgter Schnellabsenkung alle Antriebselemente der Kreissäge stromlos zu schalten.