DE69627329T2

DE69627329T2 - Antriebsvorrichtungen für elektrische kraftwerkzeuge

Info

Publication number: DE69627329T2
Application number: DE69627329T
Authority: DE
Inventors: D. John WARD; E. Ralph BENHAM
Original assignee: Diamond Tech Inc Rocklin; Diamond Technologies Inc
Current assignee: Diamond Tech Inc Rocklin; Diamond Technologies Inc
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: AU6092796A; EP0833721A1; EP0833721A4; WO1996041700A1; EP0833721B1; DE69627329D1

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Antreiben und Vorwärtsbewegen von Betonsägen, Betonbohrern oder anderen Elektrowerkzeugen oder Werkzeugköpfen.
Stand der Technik
Um bspw. eine Betonwand mit einer Wandsäge zu schneiden, muss zunächst eine Schiene unter Einsatz einer Art der mechanischen oder chemischen Verankerung sicher an der Wand befestigt werden. Sobald die Schiene sicher an der Wand befestigt ist, wird ein Schlitten, der auf der Schiene fährt, auf dieser angeordnet. Als nächstes werden der Getriebekasten und der Schneidblattschlitten auf dem Schienenschlitten angeordnet.
Der Schienenschlitten kann entlang der Schiene mittels eines Zahnradverfahrens bewegt werden. Die Zahnstange befindet sich auf der Schiene und das Ritzel ist am Schienenschlitten befestigt, für gewöhnlich in einem Getriebekasten mit einer Umsetzung von 20 + ÷ 1, so dass adäquate Drehmomentbelastungen übertragen werden können, um den Schienenschlitten entlang der Schiene zu bewegen. Die für den Schneiddruck auf das Blatt erforderliche Schubkraft kann etwa 100 Pfund betragen.
Es gibt mehrere verschiedene Verfahren zum Bringen des Blattes in einen anfänglichen Schnittkontakt mit dem Beton, jedoch wird bei den meisten (90%) eine Schlittenanordnung mit zwie Pfosten und einer Barriereschnecke verwendet. Das andere Verfahren setzt eine Säge mit einem radialen Arm ein.
In früheren Zeiten wurde die Barriereschnecke, die das Blatt in den Beton vorschiebt, durch eine versetzte Handgriffanordnung eingekurbelt. Wenn die gewünschte Tiefe er reicht war, wurde die Schnecke mittels einer Stellschraube arretiert, so dass die Schnecke sich selbst nicht lockern konnte, sobald ein Druck auf das Blatt ausgeübt wurde.
Um den Schienenschlitten entlang der Schiene zu bewegen, wurde ein Schnellschraubenschlüssel mit einem Universalgelenk (um unbequeme Winkel zuzulassen) gekurbelt oder von Hand gedreht. Dieses Verfahren funktionierte über mehrere Jahre hinweg gut, erforderte jedoch ein rigoroses und teueres Training, um die Bedienungsperson die Bedeutungen der verschiedenen fühlbaren oder hörbaren Eigenschaften der Säge während des Schneidens zu lehren. Die Bedienungsperson musste die Säge so schnell wie möglich vorschieben, um die Produktivität zu maximieren, aber nicht so schnell, dass das teure Diamantblatt beschädigt wurde. Eine Beschädigung des Blattes tritt ziemlich häufig auf, wenn das Blatt beginnt, in ein Stück einer Eisenstange oder Stahlbeton zu schneiden, das für die Bedienungsperson unsichtbar bleibt. Letztendlich ist die Produktivität jeder Firma stark von den Fähigkeiten der Bedienungsperson abhängig, die Geräusche und die fühlbaren Eigenschaften zu erkennen, welche ihre Säge hervorbringt, und ihre Vorschubgeschwindigkeiten entsprechend einzustellen. Wie dies wohl bekannt ist, lautet die Mentalität von Arbeitern in der Konstruktion häufig: "Wenn es nicht funktioniert, verwende ich einen größeren Hammer". Dies führt häufig zu einer beschädigten Ausrüstung.
Bei durckkompensierenden hydraulischen Vorschüben ersetzt die Hydraulik die Handkurbel zum Vorwärtsbewegen des Blattes entlang der Wand, was das heutzutage am häufigsten eingesetzte automatisierte Vorschubverfahren darstellt.
Jedoch spricht ein solches Verfahren des Hydraulikdruck-Kompensationsvorschubes nicht gut auf die Belastungen des Arbeitskopfes an. Es ist vielmehr eine Reaktion auf den Rückdruck auf die Leitung zum Arbeitskopf, was bedeutet, dass zu der Zeit, zu der eine Antwort mit Reaktion stattfindet, meist bereits eine Beschädigung des Blattes oder der Ausrüstung aufgetreten ist. Auch hätten fluktuierende Druckveränderungen fluktuierende Vorschubgeschwindigkeiten zur Folge. Somit lassen die hydraulischen Vorschübe von heute, obwohl sie in bestimmter Hinsicht automatisiert sind, einen großen Raum für Verbesserungen.
Die EP 0098309 beschreibt ein numerisch gesteuertes Verarbeitungssystem, bei dem der Laststrom eines Vorschubmotors während der Verarbeitung des Werkstückes detektiert und mit einem zulässigen vorgegebenen Laststrom verglichen wird. Wenn der detektierte Laststrom gleich der zulässigen Belastung ist oder diese übersteigt, wird die Geschwindigkeit des Vorschubmotors verringert oder angehalten, um eine Beschädigung des Werkzeuges der Maschine zu verhindern.
Wenn jedoch eine Zunahme des Laststromes detektiert wird, die aber noch niedriger ist als der vorgegebene Schwellenwert, dann wird die Zufuhrgeschwindigkeit überhaupt nicht korrigiert, was das Werkzeug dennoch für eine Beschädigung anfällig macht. Das in der EP 0098309 beschriebene System kann somit nicht auf alle Hindernisse beim Schneiden reagieren. Die Regelungen reagieren nur, wenn ein einzelner vorgegebener Überlastungspunkt erreicht wird.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile zu beseitigen und den Bedürfnissen, die in der Einleitung ausdrücklich oder implizit genannt wurden oder die anderweitig hieraus hervorgehen, zu genügen.
Es ist eine spezielle Aufgabe der Erfindung, verbesserte Verfahren und eine Vorrichtung zum Antreiben und Vorschieben von Betonsägen, Betonbohrern oder anderer elektrischer Werkzeuge oder Werkzeugköpfe anzugeben.
Es ist eine entsprechende Aufgabe der Erfindung, unmittelbare Anspruchsgeschwindigkeiten und ideale Vorschubgeschwindigkeiten anzugeben, die die Produktivität maximieren, während sie die Beschädigung der Ausrüstung minimieren.
Andere Aufgaben der Erfindung gehen aus der weiteren Offenbarung hervor.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben und Vorschieben eines elektrischen Werkzeugs und liegt insbesondere in der Verbesserung, welche in Kombination das Schaffen eines Hochleistungsantriebs zum Antreiben eines solchen stromgetriebenen Werkzeuges, das Schaffen eines ersten Hilfsantriebs zum Vorschieben jenes Elektrowerkzeugs, das vom Hochleistungsanrieb angetrieben wird, das Erfassen der Leistung, die durch jenen Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegt wird, um das Elektrowertzeug anzutreiben, und das automatische Erregen des Hilfsantriebs umgekehrt proportional zu der durch den Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegten Leistung, um das Elektrowerkzeug vorzuschieben, umfasst.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Antreiben und Vorschieben eines Elektrowerkzeugs und betrifft insbesondere die Verbesserung, welche in Kombination das Schaffen eines Hochleistungsantriebs zum Antreiben eines solchen Elektrowerkzeugs, das Schaffen eines ersten Hilfsantriebs zum Vorschieben jenes Elektrowerkzeugs, das durch den Hochleistungsantrieb angetrieben wird, in eine erste Richtung, das Schaffen eines zweiten Hilfsantriebs zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs, das von dem Leistungsantrieb angetrieben wird, in eine zweite Richtung unter einem Winkel zur ersten Richtung, das Erfassen der Leistung, die von dem Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegt wird, um es anzutreiben, und das automatische Erregen der Hilfsantriebe umgekehrt proportional zu der durch den Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegten Leistung, um das Elektrowerkzeug in der ersten und der zweiten Richtung vorzuschieben.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Antreiben und Vorschieben eines Elektrowerktzeuges und insbesondere die Verbesserung, welche in Kombination einen Hochleistungsantrieb zum Antreiben eines solchen Elektrowerkzeuges, einen Hilfsantrieb zum Vorschieben jenes Elektrowerkzeuges, das durch den Hochleistungsantrieb angetrieben wird, und ein Schnittstellenmodul zum Erfassen der Leistung, die durch jenen Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegt wird, um das Elektrowerkzeug anzutreiben, das automatisch den Hilfsantrieb umgekehrt proportional zu der durch den Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegten Leistung erregt, um jenes Elektrowerkzeug vorzuschieben, umfasst.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Antreiben und vorschieben eines Elektrowerkzeugs und insbesondere die Verbesserung, welche in Kombination einen Hochleistungsantrieb zum Antreiben eines solchen Elektrowerkzeuges, einen ersten Hilfsantrieb zum Vorschieben jenes Elektrowerkzeuges, das durch den Hochleistungsantrieb angetrieben wird, in eine erste Richtung, einen zweiten Hilfsantrieb zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs, das von dem Hochleistungsantrieb angetrieben wird, in eine zweite Richtung unter einem Winkel zur ersten Richtung und ein Schnittstellenmodul zum Erfassen der Leistung, die durch jenen Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegt wird, um das Elektrowerkzeug anzutreiben, das automatisch solche Hilfsantriebe umgekehrt proportional zu der durch den Hochleistungsantrieb an das Elektrowerkzeug angelegten Leistung erregt, um jenes Elektrowerkzeug in die erste und die zweite Richtung vorzuschieben, umfasst.
Der Ausdruck "Leistung" wird hier in einem breiten wörtlichen Sinn eingesetzt und meint die latente, ausgeübte oder physikalische Fähigkeit, auf etwas einzuwirken oder etwas zu bewirken, und jede Fähigkeit, Ergebnisse zu erzeugen. Selbst wenn elektrischer Strom, wie er bspw. zum Erregen eines Hochleistungsantriebs eingesetzt wird, nur in der Nähe des Zustands maximaler Last eng mit der Leistung in Verbindung steht, soll der Ausdruck "Erfassen der Leistung" ausreichend breit ausgelegt werden, um das Erfassen eines solchen elektrischen Stromes zu beinhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung und ihre verschiedenen Aspekte und Aufgaben gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen derselben hervor. Diese sind beispielhaft in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, welche ebenfalls einen schriftlichen Bestandteil dieser Erfindung bilden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche oder äquivalente Teile.
1 zeigt ein Diagramm eines Systems zum Antreiben und Vorschieben eines Elektrowerkzeuges gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2a bis 2c sind Graphen, welche Betriebsphasen des Systems von 1 veranschaulichen, wie nachstehend vollständiger beschrieben wird;
3 ist eine schematische Ansicht eines Operationsverstärkers, der im Schnittstellenmodul im System von 1 oder als Teil desselben verwendet werden kann;
4 ist eine schematische Ansicht eines Operationsverstärkers ähnlich 3 mit verbesserter Antriebsmotorgeschwindigkeit in Bezug auf das Ansprechen des Sägemotorstroms;
5a bis 5c stellen Transferfunktionen dar, wie sie im System von 1 auftreten können;
6 ist ein Blockdiagramm einer digitalen Signalverarbeitungsanwendung des in 1 gezeigten Schnittstellenmoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
7a, 7b und 7c veranschaulichen Merkmale, die in den Schnittstellenmodulen gemäß den 4 oder 6, wie bspw. im System von 1, verkörpert werden können;
8a, 8b und 8c veranschaulichen weitere Merkmale, die im System von 1 verkörpert sein können;
9 ist ein Schaltungsdiagramm eines Microcontroller-Schnittstellenmoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, das im System von 1 implementiert werden kann;
10 ist eine schematische Darstellung eines Motorsteuerungsinverters, der im System von 1 eingesetzt werden kann; und
11 ist eine schematische Ansicht eines anderen Motorsteuerungsinverters, der im System von 1 eingesetzt werden kann, wie nachstehend vollständiger erörtert wird.
Arten der Ausführung der Erfindung
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ersetzen die gegenwärtigen ineffizienten hydraulischen Vorschubverfahren durch elektrische Vorschubverfahren, die durch elektrische Inverter mit eingebauten Computern gesteuert werden. Systeme gemäß Ausführungsformen der Erfindung benutzen vorzugsweise einen großen Motorsteuerungsinverter, um den Arbeitskopf mit Leistung zu versorgen, und einen miniaturisierten Motorsteuerungsinverter, um Vorschubmotoren zu überwachen. Die Computer sind vorzugsweise so programmiert, dass sie miteinander kommunizieren. Der große Motorsteuerungsinverter überwacht vorzugsweise den Stromabzug auf dem Arbeitskopf und sendet Signale an den Vorschubmotorcomputer, welcher den elektrischen Vorschubmotor ansteuert. Der Vorschubmotor hält einen Druck gegen das Blatt oder Elektrowerkzeug mit einer ausreichenden Kraft aufrecht, damit der Arbeitskopf eine programmierte Einstellung des Stromabzuges aufrechterhalten kann.
Vorzüge der erfindungsgemäßen Systeme und deren Ausführungsformen sind zahlreich und umfassen folgendes:

1. Konstanter Schneiddruck und konstantes Drehmoment auf die Klinge oder den Bohrer;
2. Konstanter Schneiddruck auf die Ausrüstung;
3. Wenn das Blatt oder der Bohrer stecken bleibt, übersteuert der Computer und schaltet ab, und zwar ohne ein erhöhtes Drehmoment oder einen Schub auf das Blatt, den Bohrer oder die Ausrüstung;
4. Unmittelbare Veränderungen des Vorschubdruckes in Bezug auf den Stromabzug des Arbeitskopfes;
5. Möglichkeit der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Blattes oder des Bohrers durch paralleles Anheben oder Abfallen von Spannung (Volt) und Frequenz (Hertz);
6. Fernsteuerung;
7. Vorschub des Sägeblattes in die Wand oder das Werkstück oder aus diesem heraus zusätzlich zu dem Überqueren der Spur bzw. Schiene in jede Richtung;
8. Geschwindigkeit ändert sich unmittelbar;
9. Schneidgeschwindigkeiten sind zu jederzeit maximiert, was eine maximale Produktivität schafft.

Ein System 30 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist drei Hauptkomponenten auf: einen Werkzeugkopf-Antriebsabschnitt 31, einen Werkzeugvorschubabschnitt 32 und ein Steuer-Schnittstellenmodul 33, wie in 1 gezeigt.
Der Werkzeugkopf-Antriebsabschnitt 31 kann einen Motorsteuerungsinverter 35 und einen Antriebsmotor 36 zum Antreiben eines Sägeblattes, Bohrers oder eines anderen Elektrowerkzeuges oder Werkzeugkopfes 37 umfassen.
Beispielhaft kann die Inverter-Motorsteuerung 35 die Motorsteuerung MagneTek GPD 503 umfassen. Eine bebilderte Beschreibung derselben ist in dem GPD 503 Technical Manual 4231 von MagneTek Drives & Systems, New Berlin, WI 52151, 1993 veröffentlicht.
Eine solche oder eine äquivalente Energiequelle kann bpsw. mit einem Induktionsmotor mit hoher Drehgeschwindigkeit gekoppelt sein, der von einer Dreiphasenspannungsquelle mit 400 Zyklen aus arbeiten soll. Dieser oder ein äquivalenter Motor dient als Antriebsmotor 36 und ist seinerseits mit dem Sägeblatt oder Werkzeugkopf 37 gekoppelt.
Die GPD 503 ist ein Beispiel eines pulsbreitenmodulierten, Wechselstrom-Sinusmotorantriebs hoher Leistung, der einen einstellbaren dreiphasigen Spannungs-/Frequenzausgang für eine vollständige Geschwindigkeitskontrolle eines Kurzschlussmotors 36 erzeugt. Zusätzlich weist sie mehrere Ausgangsüberwachungsfunktionen auf, von denen eine das Bereitstellen eines elektrischen Steuersignals 39 ist, welches proportional zur Größe des vom Motor verwendeten elektrischen Stromes ist.
Der Elektrowerkzeug-Vorschubabschnitt 32 ist ähnlich dem Elektrowerkzeug-Antriebsabschnitt 31, kann jedoch einen kleineren Motorsteuerungsinverter 40 und einen weniger leistungsfähigen Motor 41 umfassen, der mit einer Werkzeugvorschubvorrichtung 42 gekoppelt ist, bspw. einem Werkzeugschlitten auf einer Werkzeugvorschubschiene 49.
Der Werkzeugvorschubabschnitt 32 kann bspw. die GPD 333 MagneTek Motorsteuerung umfassen. Eine illustrierte Beschreibung derselben wurde in der GPD 333 Technical Manual 4333, 1993, von MagneTek Drives & Systems veröffentlicht.
Die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 41, der an dem Motorsteuerungsinvertor 40 angebracht ist, kann mittels einer analogen Eingangssteuerspannung 44 gesteuert werden. Eine solche Geschwindigkeit wird normalerweise zwischen Minimum und Maximum geregelt, indem dieser Eingang von 0 bis n Volt eingestellt wird, wobei n in diesem Beispiel etwa 10 Volt beträgt. Der bevorzugte Motorsteuerungsinverter ist eine sehr vielseitige Vorrichtung und kann so programmiert werden, dass er einen weiten Bereich der Motorgeschwindigkeit über Reaktionen auf die Eingangssteuerspannung schafft. Unter anderem hat er auch die Fähigkeit, die Richtung des Motors umzukehren.
Das Steuerungsschnittstellenmodul 33 wird dazu verwendet; das Stromausgangssignal 39 aus dem Steuerungsinverter 35 für den Antriebsmotor des Elektrowerkzeuges zu verarbeiten, so dass ein solches Steuersignal 39 von dem Steuerungsinverter 40 für den Werkzeugvorschubmotor dazu verwendet werden kann, den Antriebsmotor 41 automatisch einzustellen.
Der Graph von 2a stellt den Spannungsausgang 39 der Stromüberwachung des Steuerungsinverters 31 für den Werkzeugkopfantriebsmotor dar, welcher so eingestellt werden kann, dass ein solcher Ausgang 39 für einen Strom von Null zum Motor 36 0 Volt beträgt und für den maximalen Strom zum Werkezeugkopfmotor 37 10 Volt beträgt.
Der Graph von 2b stellt die gesteuerte Geschwindigkeit des Werkzeugvorschubmotors 31 über der Eingangssteuerspannung 44 dar. Sie ist so eingestellt, dass 0 Volt bewirken, dass der Motor 41 anhält, und 10 Volt bewirken, dass der Motor 41 mit maximaler Geschwindigkeit läuft.
In der Praxis führt das einfache Verbinden der zwei Leitungen 21 und 22, die das Steuersignal 39 liefern, zusammen mit den Steuereingangsleitungen 9 und 10 nicht zur ge wünschten Steuerfunktion. Da der vom Werkzeugkopf-Antriebsmotor 36 benötigte Strom zunehmen würde, würde dies auch eine Zunahme der Geschwindigkeit des Werkzeugvorschubmotors 41 bewirken. Es ist jedoch eine Aufgabe der Erfindung, den Werkzeugvorschubmotor 41 sich verlangsamen zu lassen, wenn der Strom des Werkzeugkopf-Antriebsmotors 36 zunimmt. Das Steuerschnittstellenmodul 33 benutzt als seinen Eingang bei 133 den Spannungsausgang 39 der Stromüberwachung des Steuerungsinverters 35 für den Werkzeugkopf-Antriebsmotor und wandelt ihn in ein Signal 44 um, welches die notwendige Geschwindigkeitssteuerungsfunktion für den Inverter 40 des Werkzeugvorschubmotors liefert.
Die strichlierte Linie 44 von 2a stellt den Ausgang des Steuerschnittstellenmoduls 33 dar. Es ist anzumerken, dass die Ausgangsspannung 44 des Steuerschnittstellenmoduls bei dem maximalen Antriebsstrom für den Werkzeugkopf 0 Volt beträgt und dass jene Ausgangsspannung 44 bei einem Antriebsstrom für den Werkzeugkopf von 0 10 Volt beträgt. Unter gemeinsamer Verwendung der beiden Graphen 2a und 2b kann die Geschwindigkeit gegenüber dem Antriebsstrom für den Werkzeugkopf errechnet werden und ist im Graphen 2c dargestellt. 3 zeigt einen ersten invertierenden Operationsverstärker 33, welcher als Schnittstellenmodul im System von 1 oder als ein Teil desselben verwendet werden kann, um eine liniare Funktion gemäß dem in 2c gezeigten Graphen zu implementieren. Dies schafft eine einfache lineare Geschwindigkeitssteuerung. In dieser Implementierung stellt der Antriebsmotorinverter 40 die Spannung bereit, um das Schnittstellenmodul mit Energie zu versorgen, bspw. über einen Spannungsregler 45. Eine solche Spannung ist üblicherweise erhältlich. In anderen Ausführungsformen kann das Schnittstellenmodul 33 seine eigene Energiezufuhr aufweisen.
4 ist identisch mit 3 mit der Ausnahme, dass die Transferfunktion des Schnittstellenmoduls 33 modifiziert wurde, bspw. durch eine Diode oder eine andere unidirektionale stromführende Vorrichtung 233 um den Inverter OP AMP 333 herum, um eine verbesserte Antriebsmotorgeschwindigkeit gegen die Stromreaktion des Sägemotors zu erhalten.
Die 5a bis 5c stellen die resultierende Transferfunktion dar. Insbesondere zeigt 5a bei 144 eine Zunahme in der Ansteigung des Verlaufs des Signals 44 gegen den Strom des Antriebsmotors 36 für den Werkzeugkopf an der Linie für das Signal 39, was durch die Diode oder andere Vorrichtung 233 hervorgerufen wird.
Der Graph von 5b weist einen steileren Anstieg für die Steuerspannung 44 gegen die Geschwindigkeit des Motors 41 auf als der Graph von 2b. Diese Steigung wurde durch Ändern der Steuerparameter des Steuerinverters 40 für den Antriebsmotor eingestellt. Dementsprechend führt eine Stromintensität A des Motors 36 zu einer relativ höheren Geschwindigkeit B für den Werkzeugvorschubmotor 41 in der Steuerung, die in den 5a und 5b dargestellt ist, als in der Steuerung, die in den 2a und 2b dargestellt ist.
Wie in 5c zu erkennen ist, kann der Anstieg in der resultierenden Geschwindigkeit des Motors 41 gegenüber dem Strom des Motors 36 geringer oder flacher sein als die entsprechende Neigung von 2c, wobei jedoch die Geschwindigkeit des Werkzeugvorschubmotors 41 im Wesentlichen konstant bleiben kann, wie bei 141 in 5c gezeigt, bis der vom Werkzeugkopf-Antriebsmotor 36 abgezogene Strom signifikant ansteigt, was auf ein verstärkendes Eisen oder ein anderes Hindernis im Weg des Sägeblattes, des Bohrers oder eines anderen Werkzeugs hindeutet und ein schnelles Stoppen des Werkzeugvorschubs erforderlich macht.
6 ist ein Blockdiagramm einer digitalen Signalverarbeitungsimplementation 433 des Schnittstellmoduls 33 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß 6 wird das analoge Spannungsausgangssignal 39 für die Stromüberwachung des Motorsteuerungsinverters 35 an einen A/D-Wandler (Analog-Digital-Wandler) 50 angelegt und somit als digitalisiertes Stromüberwachungs-Spannungssignal an einen Mikrokontroller 51, der von einem Lauf-/Stop-Steuerbefehl 52 angesteuert wird, welcher von einer Bedienungsperson vorgegeben werden kann, bspw. durch einen tragbaren Ein-/Aus-Schalter (nicht gezeigt).
Der Ausgang des Mikrokontrollers 51 wird an einen D/A-Wandler 53 angelegt und somit als analoges Geschwindigkeitssteuerungssignal 44 an den Motorsteuerungsinverter 40.
Die 7a, 7b und 7c veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche mit Schnittstellenmodulen gemäß den 4 oder 6 implementiert werden kann, bspw. wie im System 30 von 1.
Wie aus den 5a und 7a hervorgeht, kann die Mikrokontrollerausführungsform 433 von 6 auch das analoge Geschwindigkeitssteuersignal 44 mit einer Anstiegsabnahme oder einem Anstiegsabfall 144 in Bezug auf den Strom des Motors 36 gegen die Funktion der Überwachungsausgangsspannung 39 des Systems 30 versehen.
Auf diese oder eine andere Art kann im Rahmen der Erf indung, einschließlich der geeigneten Einstellung des Motorsteuerungsinverters 35, die Charakteristik der Geschwindigkeit des Motors 41 gegenüber der Geschwindigkeitssteuerspannung 44 mit einem negativen Zweig 244 versehen werden, wie aus 7 ersichtlich ist, wodurch die Rotationsrichtung des Hilfsmotors 41 umkehrbar ist, wie in 7c veranschaulicht.
Insbesondere geht die Geschwindigkeit des Werkzeugvorschub motors 41 nicht nur zunächst auf 0, wenn der Stromabzug durch den Antriebsmotor 36 für das Werkzeug oder den Werkzeugkopf 37 plötzlich bis auf das Maximum ansteigt, sondern es kehrt sich auch die Rotationsrichtung jenes Motors 41 um, wie in 7c links der strichlierten Linie 58 der Null-Geschwindigkeit zu sehen ist.
Auf diese oder eine andere Weise kann das Antriebswerkzeug im Rahmen der Erfindung automatisch gegen das Hindernis, auf das das Werkzeug im Werkstück trifft, geschützt werden, bspw. gegen einen Verstärkungsstahlstab 148 oder dergleichen in einer Betonplatte 48, bspw. im Fall von Betonsägen oder Kernbohrern.
In der Praxis schützt dies weiter das Werkzeug und die damit verbundene Ausrüstung gegen Beschädigung und das Bedienungspersonal vor Verletzungen.
Die 1, 3 und 4 zeigen Pinnummern, die sich auf die Pinnummern der vorstehend genannten GPD 503 und GPD 333 Motorsteuerungsinverter beziehen.
Die beigefügte 10 zeigt weitere Teile einer schematischen Darstellung für den Motorsteuerungsinverter 35, wie in 1–4a auf Seite 1 bis 11 des vorstehend erwähnten GPD 503 Technical Manual 4231 gezeigt. Die Teile. und Schaltungen in 10 können als solche herkömmlich sein, einschließlich einer Verbindung 61 zu einem Dreiphasenauslass oder einer anderen Energiezufuhr, eines Spannungs-Auswahlgeräts 62, eines digitalen Operators 63, manuelle Steuerungen 64 für Lauf/Halt, Vorwärts/Rückwärts, Ausklinken, Reset und anderes, einer Fernsteuerung 65 für Lauf/Halt, Vorwärts/Rückwärts, Automatik, Manuell und Reset, manueller Geschwindigkeitssteuerungen 66, einer Autoreferenz 67, einer Kapazität 68 für Relais-Kontakt, eines Überwachungsausgangs 69 und offener Kollektorschaltungen 70, wie in dem vorstehend erwähnten Handbuch 4231 gezeigt und beschrieben. 10 zeigt auch die Ausgangsspannung gegen das Ausgangsfrequenzprofil 71 jenes Motorsteuerungsinverters.
Ähnlich zeigt die beigefügte 11 weitere Teile einer schematischen Darstellung für den Motorsteuerungsinverter 40, wie er in den 1 bis 5 auf Seite 11 des vorstehend erwähnten GPD 333 Technical Manual 4333 gezeigt ist, einschließlich einer Verbindung 74 zu einem 3-phasigen Auslass oder einer anderen Energieversorgung, eines Bremswiderstands 75, manueller Steuerungen 76 für Lauf/Halt, Vorwärts/Rückwärts, Reset und andere Funktionen, einer manuellen Geschwindigkeitssteuerung 78, eines abgeschirmten Verbindungsanschlusses 79, einer Relais-Kontaktkapazität 81, eines analogen Überwachungsausgangs 82 und offener Kollektorschaltungen 83 und 84, welche offene Kollektorausgänge speisen, wie in dem vorstehend erwähnten technischen Handbuch 433 gezeigt und beschrieben.
Diese Invertermotorsteuerungen besitzen die Fähigkeit, die Richtung der Antriebs- oder Vorschubmotoren 35, 41 und 241 umzukehren, wenn in die Invertermotorsteuerungen 35, 40 und/oder 240 ausgewählte Steuerungskonstanten eingegeben werden.
Die in den 7b und 7c veranschaulichte Funktion kann somit mit Logikschaltungs-Schnittstellenmodulen der Art, die in 3 oder 4 gezeigt ist, oder mit Mikrokontrollermodulen der in 6 gezeigten Art ausgeführt werden.
Ausführungsformen der Erfindung unter Einsatz von Mikrokontrollern sind jedoch sehr viel vielseitiger als Ausführungsformen mit Logikschaltungen, einschließlich der Ausführungsformen mit Operationsverstärkern, die in den 3 und 4 gezeigt sind.
Gemäß 6 wird der Mikrokontroller 51 durch ein Programm 55 gesteuert und kann zu diesem Zweck bspw. eine Tabelle aufweisen.
8 ist eine Darstellung des Sägestromes über der Antriebsmotorgeschwindigkeit für ein auf einem Mikrokontroller basierendes Schnittstellenmodul, wie bspw. in 6 bei 433 gezeigt.
Wie zuvor stellt die durchgezogene Linie von 8a den Spannungsausgang der Überwachungsvorrichtung als Funktion des Motorstromes des Sägeblatts dar. Die strichlierte Linie von 8a stellt den Ausgang des Steuerschnittstellenmoduls 433 dar. Es ist anzumerken, dass im Vergleich mit den vorhergehenden Beispiel dieses den konstanten 10-Volt-Ausgang bei einem viel höheren Niveau des Stromes des Sägeblattmotors 36 aufrechterhält, bevor es beginnt, beim Maximalstrom auf 0 V abzusinken. Dies impliziert, dass die durchschnittliche Umdrehungsgeschwindigkeit des Vorschubmotors höher ist als zuvor.
8b zeigt die Steuereingangsspannung 44 in den Steuerinverter 40 oder 240 für die Motorgeschwindigkeit über der resultierenden Geschwindigkeit des Motors 41 oder 241. Es ist anzumerken, dass der Inverter bei einem Eingang von 10 V auf die Maximalgeschwindigkeit eingestellt wurde, bei etwa 1,5 V auf das Anhalten und bei noch geringeren Steuerspannungen darauf, dass der Motor 41 oder 241 in umgekehrte Richtung rotiert, wie in 8b bei 244 gezeigt ist.
8c ist eine Darstellung der resultierenden Geschwindigkeit des Vorschubmotors 41 oder 241 über dem Strom des Antriebsmotors 36.
Weitere Entwicklungen innerhalb des Rahmens der Erfindung umfassen verschiedene Hochlauf- und Abfallgeschwindigkeiten für das vom Mikrokontroller erzeugte Steuersignal 44.
Beispielsweise minimiert eine geringere Hochlaufgeschwindigkeit das Ansprechen auf Stromstöße im Strom des Antriebsmotors 36 und trägt somit zu einer reibungsloseren oder weniger ruckartigen Steuerung der Vorschubmotoren 41 und 241 bei.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Mikrokontroller-Schnittstellenmoduls 433 ist in 9 gezeigt. Wie zuvor kann die Spannung zum Antreiben der Einheit von einer Ausgangsquelle auf der Invertermotorsteuerung 40 bereitgestellt werden. Jedoch kann das Schnittstellenmodul 433 auch selbstständig mit Energie versorgt werden.
Q1 von 9 ist ein fester +5-Volt-Regler, LM78LO5. Er benutzt die +12-Volt-Spannungsquelle von der Motorsteuerung 40 und wandelt sie zur Verwendung in U1 und U2 in 5 Volt um. C1 und C2 sind Filterkondensatoren für die Leistungszufuhr für die Spannungsversorgungen von +5 Volt bzw. +12 Volt.
Beispielsweise weist das Eingangssignal 39 des Schnittstellenmoduls von der Invertermotorsteuerung 35 eine Größe von 0 bis 10 V auf und ist proportional zur Größe des Stromes des Werkzeugantriebsmotors 36, welcher von 0 bis zum Maximalstrom reicht. Der Analog-/Digitalwandler (A/D) 50, der in U1 enthalten ist, der Mikrochip PIC 16C71, weist einen Eingangsbereich von 0 bis 5 Volt auf, weswegen die Widerstände R1 und R2 erforderlich sind, um das Eingangssignal zu teilen, so dass es vom A/D-Wandler verarbeitet werden kann. Der Anschluss RAO, Pin 17, auf U1 ist der Eingang in den internen A/D-Wandler. Der Mikrokontroller digitalisiert das Eingangssignal, verarbeitet die Information gemäß seiner programmierten Anweisungen und gibt die Information an U2 aus, einen AD557 Digital-/Analog-Wandler. Der analoge Ausgang dieser Komponente ist im Bereich von 0 bis 2,5 V. U3B, das ein Teil des dualen Operationsverstärkers der Modellnummer LT 1013 ist, wird dazu verwendet, dieses Signal auf den erforderlichen Bereich von 0 bis 10 V zu verstärken. R3 und R4 stellen diese Zunahme ein.
U3A wird als Pufferverstärker verwendet, um das Steuerausgangssignal 44 zum Motorsteuerungsinverter 40 zu schicken, der dazu verwendet wird, den Werkzeugvorschub- oder Zubringungsmotor 40 und/oder sein Gegenstück 241 über eine zweite Werkzeugvorschub-, Werkzeugzufuhr- oder Hilfsinvertermotorsteuerung 240 mit Energie zu versorgen.
Natürlich ist der Einsatz der Erfindung und ihrer Ausführungsformen, einschließlich der Implementation der Ausführungsform der 6, 7a bis 7c, 8a bis 8c und/oder 9 nicht auf die Verwendung einer spezifischen Vorrichtung beschränkt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung liegen in Verfahren und Vorrichtungen zum Antreiben und Vorschieben eines Elektrowerkzeugs 37 und umfassen die folgenden Schritte oder Mittel zu deren Durchführung: Bereitstellen eines Elektroantriebs 31 zum Antreiben eines solchen Elektrowerkzeugs 37, Bereitstellen eines Hilfsantriebes 32 zum Vorschieben jenes Elektrowerkzeugs, das durch den elektrischen Antrieb angetrieben wird, Erfassen der durch den elektrischen Antrieb an das Elektrowerkzeug angelegten Leistung beim Antreiben des Elektrowerkzeuges und automatisches Erregen des Hilfsantriebs zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs umgekehrt proportional zur Leistung, die durch den Elektroantrieb an das Elektrowerkzeug angelegt wird, wie bei 33 in den 1, 2a bis 2c, 3, 4, 5a bis 5c, 6, 7a bis 7c, 8a bis 8c, 9, 10 und/oder 11 oder auf andere Art im Rahmen der Erfindung gezeigt.
Ein solches Erfassen kann das Erfassen eines Abzugs von Leistung durch den Elektroantrieb 36 von einer Enegiequelle 35 beim Antreiben des Elektrowerkzeugs 37 enthalten, und der Hilfsantrieb 32 zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs kann umgekehrt proportional zum Leistungsabzug des Elektroantriebs erregt werden.
Der Elektroantrieb 31 kann mit einem ersten Elektromotor 36 zum Antreiben eines Elektrowerkzeuges 37 versehen sein. Der Hilfsantrieb 32 kann mit einem zweiten Elektromotor 41 zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs, das vom ersten Elektromotor in dem Elektroantrieb angetrieben wird, ausgestattet sein.
Das Erfassen kann das Erfassen der Energie/Leistung beinhalten, welche vom ersten Elektromotor an das Elektrowerkzeug zum Antreiben desselben angelegt wird, und der zweite Elektromotor 41 im Hilfsantrieb 32 wird umgekehrt proportional zu der Leistung/Energie erregt, die von dem ersten Elektromotor an das Elektrowerkzeug angelegt wird.
Wenn der Elektroantrieb 31 mit einem ersten Elektromotor zum Antreiben des Elektrowerkzeugs 37 ausgestattet ist und der Hilfsantrieb 32 mit einem zweiten Elektromotor 41 zum vorschieben des Elektrowerkzeugs, das vom ersten Elektromotor in dem Elektroantrieb angetrieben wird, ausgestattet ist, kann das Erfassen das Erfassen des Leistungsabzugs des ersten Elektromotors 36 von einer elektrischen Strom- bzw. Spannungsquelle 35 beim Antreiben des Elektrowerkzeugs beinhalten, und der zweite Elektromotor 41 in dem Hilfsantrieb 32 kann umgekehrt proportional zum Leistungsabzug des ersten Elektromotors von der elektrischen Strom-/Spannungsquelle beim Antreiben des Elektrowerkzeugs erregt werden.
Das Elektrowerkzeug 37 kann auf einem Schlitten angebracht sein, wie in 1 symbolisch bei 142 angedeutet ist. Das Elektrowerkzeug 37 kann mit dem Elektroantrieb 31 angetrieben werden, während es sich auf dem Schlitten 142 befindet. Der Schlitten kann mit dem Hilfsantrieb 32 vorge schoben werden, bspw. auf einer Schiene, während das Elektrowerkzeug 37, das auf dem Schlitten 142 montiert ist, durch den Elektroantrieb 31 angetrieben wird, und der Hilfsantrieb 32 wird automatisch umgekehrt proportional zu der Leistung erregt, die von dem Elektroantrieb an das Elektrowerkzeug angelegt wird, während es sich auf dem Schlitten befindet, um den Schlitten vorzuschieben, während das auf dem Schlitten montierte Elektrowerkzeug von dem Elektroantrieb 31 angetrieben wird.
Die Werkzeugvorschubkomponente 32 kann doppelt oder mehrfach vorhanden sein, um mehr als einen Antrieb für den Vorschub oder Transport des Werkzeuges oder des Werkzeugkopfes relativ zum Werkstück zu schaffen, oder um alternative Antriebe zu schaffen.
Beispielsweise kann die Werkzeugvorschub- oder Zufuhrkomponente 32 ein erster Hilfsantrieb zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs 37, das vom Elektroantrieb 31 angetrieben wird, in eine erste Richtung 46 sein. Ein zweiter Hilfsantrieb kann dann vorhanden sein, um das durch den Elektroantrieb angetriebene Elektrowerkzeug in eine zweite Richtung 47 unter einem Winkel zur ersten Richtung 46 vorzuschieben. 1 zeigt Beispiele zweier solcher möglicher Richtungen an und zeigt auch eine zweite Werkzeugvorschubkomponente oder einen Hilfsantrieb 132 zum Vorschieben des Werkzeuges oder der Werkzeugkopfes 37 in die zweite Richtung 47, wie durch die Phantomlinie 242 in 1 angdeutet.
Die durch den Elektroantrieb 35 an das Elektrowerkzeug 37 angelegte Leistung für das Antreiben des Elektrowerkzeugs wird wiederum erfasst, und die Hilfsantriebe 32 und 132 zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs in die erste und die zweite Richtung werden automatisch umgekehrt proportional zu der Leistung erregt, die vom Elektroantrieb an das Elektrowerkzeug 37 angelegt wird.
Ein solches Erfassen kann das Erfassen eines Leistungsabzugs durch den Elektroantrieb 36 von einer Strom-/Spannungsquelle 35 beim Antreiben des Elektrowerkzeugs 37 umfassen, und die Hilfsantriebe 32 und 132 zum Vorschieben des Elektrowerkzeugs in die erste und die zweite Richtung 46 und 47 werden umgekehrt proportional zu dem Leistungsabzug des Elektroantriebs erregt.
Der Elektroantrieb 31 kann mit einem ersten Elektromotor 36 zum Antreiben des Elektrowerkzeugs 37 versehen sein. Der erste Hilfsantrieb 32 kann mit einem zweiten Elektromotor 41 zum Vorschieben des durch den ersten Elektromotor 36 in dem Elektroantrieb 31 angetriebenen Elektrowerkzeugs in die erste Richtung 46 ausgestattet sein. Der zweite Hilfsantrieb 132 kann mit einem dritten Elektromotor 241 zum Vorschieben des durch den Elektroantrieb 31 angetriebenen Elektrowerkzeugs 37 in eine zweite Richtung 47 unter einem Winkel zur ersten Richtung 46 ausgestattet sein. Das Erfassen kann dann das Erfassen eines Leistungsabzugs des ersten Elektromotors 36 aus einer elektrischen Strom-/Spannungsquelle 35 beim Antreiben des Elektrowerkzeugs 37 umfassen.
Der zweite Elektromotor 41 des Hilfsantriebs 32 wird umgekehrt proportional zum Leistungsabzug des ersten Elektromotors von der elektrischen Strom-/Spannungsquelle beim Antreiben des Elektrowerkzeugs erregt. Der dritte Elektromotor 241 in dem zweiten Hilfsantrieb 132 wird, bspw. durch einen dritten Motorsteuerungsinverter 240, umgekehrt proportional zum Leistungsabzug des ersten Elektromotors von der elektrischen Strom-/Spannungsquelle beim Antreiben des Elektrowerkzeugs erregt.
Innerhalb des Rahmens der Erfindung können ein erster Schlitten 42, der in eine erste Richtung 46 beweglich ist, und ein zweiter Schlitten 142, der in eine zweite Richtung 47 rechtwinklig oder unter einem anderen Winkel zur ersten Richtung 46 beweglich ist, vorhanden sein. Der zweite Schlitten 142 kann auf dem ersten Schlitten 42 angebracht sein. Wie durch eine Phantomlinie 242 angedeutet, kann das Elektrowerkzeug 37 auf dem zweiten Schlitten 142 angebracht sein, welcher seinerseits auf dem ersten Schlitten 42 angebracht ist.
Das Elektrowerkzeug 37 wird mit dem Elektroantrieb 31 angetrieben, während es sich auf den zweiten Schlitten 142 befindet. Der erste Schlitten 42 wird mit dem ersten Hilfsantrieb 32 angetrieben, während das Elektrowerkzeug 37, das sich auf dem zweiten Schlitten 142 befindet, vom Elektroantrieb 31 angetrieben wird. Beispielsweise können so ein Sägeblatt, ein Bohrer oder ein anderes Elektrowerkzeug an ein Werkstück geführt werden.
Der zweite Schlitten 142 wird automatisch mit dem zweiten Hilfsantrieb 132 angetrieben, während das auf dem zweiten Schlitten angebrachte Elektrowerkzeug durch den Elektroantrieb angetrieben wird. Durch dieses Beispiel können ein Sägeblatt, ein Bohrer oder ein anderes Elektrowerkzeug 37 auf dem ersten und dem zweiten Schlitten 42 und 142 an ein Werkstück 48 geführt werden, während sie gegen Beschädigung durch Verstärkungsstäbe oder andere Hindernisse 148 in einem solchen Werkstück durch einen der hier angeführten automatischen Steuerungsmechanismen geschützt sind, bspw. durch den gesteuerten ersten Hilfsantrieb 32. Nachdem das zugeführte Werkzeug 37 seine gewünschte Position oder sein Niveau im Werkstück 48 erreicht hat, kann der Schlitten 142 durch den zweiten Hilfsantrieb 132 angetrieben werden. Ein Schalter 60 in 1 zeigt an, dass der Antrieb 132 alternativ "ein" und "aus" geschaltet werden kann. Natürlich beinhaltet eine wahrscheinlichere typischere Schaltanordnung eine Wechselschaltanordnung, welche die Hilfsantriebe zwischen 32 und 132 schalten kann, wobei es jedoch Anwendungen geben kann, bei denen der erste Hilfsanrieb 32 aktiv bleibt, während der zweite Hilfsantrieb ebenfalls aktiv ist, beispielsweise wenn das Werkzeug gleichzeitig in Bezug auf die x-y-Koordinaten angetrieben wird.
In jedem Fall kann das Werkzeug 37, nachdem es durch den ersten Hilfsantrieb 32 an das Werkstück 48 herangeführt wurde, entlang einer Schiene 49 durch einen zweiten Hilfsantrieb 132 angetrieben werden, wiederum unter dem Schutz der Inverteranordnungen oder des Mikrokontrollersystems gegen Beschädigung.
Beispielsweise werden die Hilfsantriebe 32 und 132 automatisch umgekehrt proportional zu der Leistung erregt, die vom Elektroantrieb 31 an das Elektrowerkzeug 37 angelegt wird, während es sich auf dem zweiten Schlitten 142 befindet, um den ersten und den zweiten Schlitten 42 und 142 vorzuschieben, während das Elektrowerkzeug 37, das auf dem zweiten Schlitten angebracht ist, vom Elektroantrieb 31 angetrieben wird.
Die vorstehend erwähnte Leistungsinverterausrüstung ist optimal geeignet, um die erforderliche Erfassung von Leistung oder Strom und die automatischen Erregerfunktionen, die hier offenbart sind, auszuführen.
Spezifische Ausführungsformen zeigen im Wesentlichen das Erfassen elektrischen Stromes, beispielsweise des Stromes, der von dem Werkzeugkopf-Antriebsmotor 36 abgezogen oder benötigt wird. In Teilen dieser Offenbarung und in den beigefügten Ansprüchen wird dies als Erfassen von Leistung bezeichnet, z. B. von Leistung, die an das Elektrowerkzeug 37 angelegt wird, oder als Erfassen des Leistungsabzugs. Dies ist aus mindestens drei Gründen günstig. Zunächst ist der elektrische Strom eng mit der Leistung in der Nähe der maximalen Belastungsbedingungen am Werkzeug 37 verbunden. Zum zweiten liegt das Erfassen von Leistung und nicht nur von Strom innerhalb des Rahmens der Erfindung und ihrer Ausführungsformen. Drittens ist der Ausdruck "Leistung" ein breiter Ausdruck, wie bereits in der Zusammenfassung dieser Erfindung erwähnt.

Claims

Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks (48) mit einem Schneidwerkzeug (37), das durch einen elektrischen Antriebsmotor (36) relativ zum Werkstück gedreht wird und in dem Werkstück durch einen elektrischen Werkzeugvorschub (41) vorwärts bewegt wird, gekennzeichnet durch: Erfassen von Hindernissen für das Schneiden (148) in dem Werkstück durch Erfassen eines erhöhten Abzugs (35) an elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor (36) beim Drehen des Schneidwerkzeugs relativ zu dem Werkstück; automatisches Verlangsamen des elektrischen Werkzeugvorschubs (41) als Antwort (39, 44) auf den erhöhten Abzug elektrischer Leistung; Durchschneiden eines erfassten Hindernisses in dem Werkstück mit dem Schneidwerkzeug durch Antreiben des Schneidwerkzeugs mit dem verlangsamten elektrischen Werkzeugvorschub (41); automatisches Wiederherstellen der Geschwindigkeit des verlangsamten elektrischen Werkzeugvorschubs als Antwort auf eine Abnahme (44) des erfassten Abzugs elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor beim Drehen des Schneidwerkzeugs relativ zum Werkstück; und Vorschieben des Schneidwerkzeugs in dem Werkstück durch den elektrischen Werkzeugvorschub (41) bei der wiederhergestellten Geschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des elektrischen Werkzeugvorschubs (44) umgekehrt proportional (39, 44) zu, Variationen des Abzugs elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor (36) beim Drehen des Schneidwerkzeugs (37) relativ zum Werkstück (48) variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des elektrischen Werkzeugvorschubs (41) konstant gehalten wird (141, 5c, 7c, 8c), bis der erfasste Abzug elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor ein erfasstes Hindernis (148) für das Schneiden in dem Werkstück (48) anzeigt, und dann verlangsamt wird, um durch das erfasste Hindernis mit dem Schneidwerkzeug (37) zu schneiden.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (37) in Bezug auf das erfasste Hindernis (148) im Werkstück (48) zurückgezogen wird, indem der elekrische Werkzeugvorschub (41) automatisch umgekehrt wird (244, 7b, 7c, 8b, 8c).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (37) mit dem elektrischen Werkzeugvorschub (41) in eine erste Richtung (46) und in eine zweite Richtung (47) unter einem Winkel zur ersten Richtung vorgeschoben wird und das Erfassen von Hindernissen (148) für das Schneiden in dem Werkstück (48), das Verlangsamen und das Wiederherstellen der Geschwindigkeit des elektrischen Werkzeugvorschubs (2, 5, 7, 8) während des Werkzeugvorschubs in der ersten und der zweiten Richtung ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (37) bei dem Werkstück (48) eingesetzt wird, wobei der elektrische Werkzeugvorschub (41) das Schneidwerkzeug in der ersten Richtung (46) vorschiebt und das Werkstück mit dem Schneidwerkzeug in der zweiten Richtung (47) geschnitten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Schnei den von Stahlbeton als Werkstück mit einem Stahlbetonwerkzeug als Schneidwerkzeug, das von einem elektrischen Antriebsmotor gedreht wird und in dem Stahlbeton durch einen elektrischen Werkzeugvorschub vorgeschoben wird, gekennzeichent durch: Erfassen von Hindernissen für das Schneiden (148) einschließlich von Bewehrungsstäben in dem Stahlbeton (48) über steigende Abzüge elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor (36) beim Drehen des Stahlbetonwerkzeugs (37) in dem Stahlbeton; Druchschneiden eines erfassten Hindernisses in dem Stahlbeton mit dem Stahlbeton-Schneidwerkzeug durch Antreiben des Stahtlbeton-Schneidwerkzeugs mit verlangsamtem elektrischen Werkzeugvorschub (41); automatisches Wiederherstellen der Geschwindigkeit des verlangsamten elektrischen Werkzeugvorschubs als Antwort auf eine Verringerung des erfassten Abzugs elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor beim Drehen des Stahlbeton-Schneidwerkzeugs in dem Stahlbeton; und Vorschieben des Stahlbeton-Schneidwerkzeugs im Stahlbeton mit dem elektrischen Werkzeugvorschub bei der wiederhergestellten Geschwindigkeit (2, 5, 7 und 8).
Vorrichtung für das Schneiden eines Werkstücks (48) mit einem Schneidwerkzeug (37), das relativ zum Werkstück durch einen elektrischen Antriebsmotor (36) gedreht wird und in dem Werkstück durch einen elektrischen Werkzeugvorschub (41) vorgeschoben wird, gekennzeichnet durch Mittel zum Erfassen von Hindernissen für das Schneiden (148) in dem Werkstück durch Erfassen (35) eines zunehmenden Abzugs elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor (36) beim Drehen des Schneidwerkzeugs relativ zu dem Werkstück; Mittel (33) zwischen dem Mittel zum Erfassen von Hindernissen für das Schneiden (35) zum Erfassen eines zunehmenden Abzugs elektrischer Leistung und dem elektrischen Werkzeugvorschub (41) zum automatischen Verlangsamen des elektrischen Werkzeugvorschubs als Antwort (39, 44) auf den zunehmenden Abzug elektrischer Leistung, so dass das Schneidwerkzeug durch ein erfasstes Hindernis in dem Werkstück schneidet, während es durch den verlangsamten elektrischen Werkzeugvorschub angetrieben wird, und zum automatischen Wiederherstellen der Geschwindigkeit des verlangsamten elektrischen Werkzeugvorschubs als Antwort auf eine Abnahme des erfassten Abzugs elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor beim Drehen des Schneidwerkzeugs relativ zum Werkstück, so dass das Schneidwerkzeug in dem Werkstück durch den elektrischen Werkzeugvorschub bei der wiederhergestellten Geschwindigkeit (2, 5, 7 und 8) vorgeschoben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (33) zum automatischen Verlangsamen des elektrischen Werkzeugvorschubs (41) die Geschwindigkeit des elektrischen Werkzeugvorschubs umgekehrt proportional (39, 44) zu einer Zunahme des Abzugs elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor (36) beim Drehen des Schneidwerkzeugs (37) relativ zum Werkstück (48) variieren.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (33) zum automatischen Verlangsamen des elektrischen Werkzeugvorschubs (41) die Geschwindigkeit des elektrischen Werkzeugvorschubs konstant hält (141, 5c, 7c, 8c), bis der erfasste. Abzug elektrischer Leistung durch den elektrischen Antriebsmotor (36) ein erfasstes Hindernis (148) für das Schneiden in dem Werkstück (48) anzeigt, und dann den elektrischen Werkzeugvorschub zum Druchschneiden des erfassten Hindernisses mit dem Schneidwerkzeug (37) verlangsamt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (33) zum automatischen Verlangsamen des elektrischen Werkzeugvorschubs (41) automatisch den elektrischen Werkzeugvorschub umkehrt um das Schneidwerkzeug (37) gegenüber einem erfassten Hindernis (148) im Werkstück (48) zurückzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Werkzeugvorschub (41) das Schneidwerkzeug (37) in eine erste Richtung (46) und in eine zweite Richtung (47) unter einem Winkel zur ersten Richtung vorschiebt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Werkzeugvorschub (41) das Schneidwerkzeug (37) an das Werkstück (48) in der ersten Richtung (46) anlegt und das Werkstück mit dem Schneidwerkzeug in der zweiten Richtung (47) durchschneidet.