EP2883664A1

EP2883664A1 - Werkzeug

Info

Publication number: EP2883664A1
Application number: EP13197413.1A
Authority: EP
Inventors: Mario Grazioli; Iwan Wolf; Karl Franz
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-06-17

Abstract

Werkzeug (10), insbesondere handgeführtes Werkzeug, aufweisend eine Aufnahme für ein vorübergehendes Aufnehmen eines Verbrauchsartikels, eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Werkzeugs, eine mit der Steuereinrichtung zusammenwirkende Detektionseinrichtung (1200) zum Erfassen eines oder mehrerer Merkmale des Verbrauchsartikels, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb des Werkzeugs unter Verwendung eines durch die Detektionseinrichtung erfassten Merkmals des Verbrauchsartikels zu steuern.

Description

Technisches Gebiet

Die Anmeldung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein handgeführtes Werkzeug wie beispielsweise eine Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselements in einen Untergrund.

Stand der Technik

Es sind Werkzeuge bekannt, welche einen Verbrauchsartikel vorübergehend in einer dafür vorgesehenen Aufnahme aufnehmen. Ebenfalls sind Werkzeuge bekannt, welche eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Werkzeugs aufweisen. Die Steuerung des Betriebs geschieht dabei üblicherweise auf Basis von Schalterstellungen von Schaltern, welche beispielsweise von einem Benutzer des Werkzeugs betätigt werden, oder auf Basis von Sensordaten beispielsweise von Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits-, Geschwindigkeits- oder ähnlichen Sensoren. Es ist wünschenswert, die Steuerung des Betriebs des Werkzeugs weiter zu automatisieren.

Darstellung der Erfindung

Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst ein Werkzeug eine Aufnahme für ein vorübergehendes Aufnehmen eines Verbrauchsartikels, eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Werkzeugs, eine mit der Steuereinrichtung zusammenwirkende Detektionseinrichtung zum Erfassen eines oder mehrerer Merkmale des Verbrauchsartikels, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb des Werkzeugs unter Verwendung eines durch die Detektionseinrichtung erfassten Merkmals des Verbrauchsartikels zu steuern. Bevorzugt ist das Werkzeug handgeführt.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Steuereinrichtung geeignet, den Betrieb des Werkzeugs zu unterbinden oder abzubrechen, wenn das erfasste Merkmal von der Steuereinrichtung als unerlaubtes Merkmal erkannt wird.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Steuereinrichtung geeignet, den Betrieb des Werkzeugs zuzulassen, wenn das erfasste Merkmal von der Steuereinrichtung als erlaubtes Merkmal erkannt wird, insbesondere wenn alle erfassten Merkmale von der Steuereinrichtung als erlaubte Merkmale erkannt werden.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung weist die Detektionseinrichtung einen optischen Sensor und eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Ableitung des zu erfassenden Merkmals aus Signalen, welche von dem optischen Sensor an die Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden, auf. Bevorzugt umfasst der optische Sensor eine Kamera.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Verbrauchsartikel ein Verschleissteil des Werkzeugs. Bevorzugt umfasst das Verschleissteil eine Schleifscheibe, ein Sägeblatt, einen Bohrer oder einen Filter.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Verbrauchsartikel ein Befestigungselement. Bevorzugt umfasst das Befestigungselement eine Schraube, einen Nagel, einen Bolzen, einen Niet, eine Klammer oder einen Stift.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Verbrauchsartikel einen Energiespeicher. Bevorzugt umfasst der Energiespeicher eine Batterie oder eine Treibmittelladung.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung umfasst der Verbrauchsartikel ein Magazin oder einen Behälter, bevorzugt für Befestigungselemente oder Treibmittel.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist die Detektionseinrichtung zum Erfassen eines oder mehrerer Merkmale des Verbrauchsartikels vorgesehen, wenn der Verbrauchsartikel in der Aufnahme angeordnet ist.
Gemäss einem Aspekt der Anmeldung ist das handgeführte Werkzeug als Eintreibvorrichtung für ein Befestigungselement in einen Untergrund ausgebildet. Bevorzugt umfasst das Werkzeug ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Setzstellung bewegbares Energieübertragungselement zur Übertragung von Energie auf das Befestigungselement und eine Energieübertragungseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes von der Setzstellung in die Ausgangsstellung. Besonders bevorzugt ist das Energieübertragungselement in Richtung einer Setzachse zwischen einer Ausgangsstellung und einer Setzstellung bewegbar, wobei sich das Energieübertragungselement vor einem Eintreibvorgang in der Ausgangsstellung und nach dem Eintreibvorgang in der Setzstellung befindet. Als Setzrichtung wird im Folgenden die Richtung von der Ausgangsstellung zur Setzstellung bezeichnet.

Ausführungsbeispiele

Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Werkzeugs anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
Fig. 2: eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung mit geöffnetem Gehäuse,
Fig. 3: eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
Fig. 4: eine Gerätenase einer Eintreibvorrichtung,
Fig. 5: eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung mit teilweise geöffnetem Gehäuse,
Fig. 6: eine schematische Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
Fig. 7: eine Teilschnittansicht eines Treibmittelbehälters,
Fig. 8: eine Teilschnittansicht eines Treibmittelbehälters,
Fig. 9: eine Seitenansicht einer Eintreibvorrichtung,
Fig. 10: einen Treibladungsstreifen,
Fig. 11: eine Teilschnittansicht eines Treibladungsstreifens,
Fig. 12: einen Treibladungsstreifen,
Fig. 13: einen Treibladungsstreifen,
Fig. 14: einen Treibladungsstreifen,
Fig. 15: einen Treibladungsstreifen,
Fig. 16: eine Befestigungsvorrichtung, und
Fig. 17: eine Befestigungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Eintreibvorrichtung 10 zum Eintreiben eines Befestigungselementes, beispielsweise eines Nagels oder Bolzens, in einen Untergrund in einer Seitenansicht. Die Eintreibvorrichtung 10 weist ein nicht dargestelltes Energieübertragungselement zur Übertragung von Energie auf das Befestigungselement sowie ein Gehäuse 20 auf, in welchem das Energieübertragungselement und eine ebenfalls nicht dargestellte Antriebseinrichtung zur Beförderung des Energieübertragungselementes aufgenommen sind.
Die Eintreibvorrichtung 10 weist ferner einen Griff 30, ein Magazin 40 und eine den Griff 30 mit dem Magazin 40 verbindende Brücke 50 auf. Das Magazin ist nicht abnehmbar. An der Brücke 50 sind ein Gerüsthaken 60 zur Aufhängung der Eintreibvorrichtung 10 an einem Gerüst oder dergleichen und ein als abnehmbarer Akku 590 ausgebildeter elektrischer Energiespeicher befestigt. An dem Griff 30 sind ein Abzug 34 sowie ein als Handschalter 35 ausgebildeter Grifffühler angeordnet. Weiterhin weist die Eintreibvorrichtung 10 einen Führungskanal 700 für eine Führung des Befestigungselementes und eine Anpresseinrichtung 750 zur Erkennung eines Abstandes der Eintreibvorrichtung 10 von einem nicht dargestellten Untergrund auf. Ein Ausrichten der Eintreibvorrichtung senkrecht zu einem Untergrund wird durch eine Ausrichthilfe 45 unterstützt.
In der Nähe des Führungskanals 700 ist eine Kamera 1200 mit einer auf den Führungskanal 700 gerichteten Linse 1210 an dem Gehäuse 20 angebracht. Die Kamera 1200 dient als Detektionseinrichtung zum Erfassen eines oder mehrerer geometrischer Merkmale von nicht gezeigten Elementen, welche mit Hilfe der Eintreibvorrichtung 10 befestigt werden sollen und zu diesem Zweck auf den Führungskanal 700 aufgesteckt oder anderweitig an den Führungskanal angebracht werden. Der Führungskanal 700 dient dann als Aufnahme für das jeweils zu befestigende Element. Das jeweils zu befestigende Element ist beispielsweise als Nagel, Bolzen, Niet, Klammer oder sonstiger Befestigungsstift mit oder ohne ein damit zu befestigendes Bauteil wie beispielsweise Kabelhalter, Kabelbinder, Fassadenanker oder ähnliches ausgebildet. Die Kamera 1200 erfasst dabei die Merkmale jeweils eines Elementes, welches gerade an dem Führungskanal 700 angeordnet ist. Zu diesem Zweck weist die Kamera einen nicht näher gezeigten optischen Sensor und eine ebenfalls nicht näher gezeigte Datenverarbeitungseinrichtung zur Ableitung des zu erfassenden Merkmals aus Signalen, welche von dem optischen Sensor an die Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden, auf.
Das Gehäuse 20 weist eine erste Gehäuseschale, eine zweite Gehäuseschale sowie eine Gehäusedichtung aus einem Elastomer auf, welche die erste Gehäuseschale gegen die zweite Gehäuseschale abdichtet, so dass das Innere des Gehäuses 20 gegen Staub und dergleichen geschützt ist. Eine elektrische Leitung, welche die Kamera 1200 mit einer Steuereinrichtung innerhalb des Gehäuses 20 verbindet, ist ebenfalls gegen das Gehäuse 20 abgedichtet, vorzugsweise ebenfalls mittels der Gehäusedichtung.
Fig. 2 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 mit geöffnetem Gehäuse 20. In dem Gehäuse 20 ist eine Antriebseinrichtung 70 zur Beförderung eines in der Zeichnung verdeckten Energieübertragungselementes aufgenommen. Die Antriebseinrichtung 70 umfasst einen nicht dargestellten Elektromotor zur Umwandlung von elektrischer Energie aus dem Akku 590 in Drehenergie, eine ein Getriebe 400 umfassende Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes des Elektromotors auf einen als Spindeltrieb 300 ausgebildeten Bewegungsumwandler, eine einen Rollenzug 260 umfassende Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von dem Bewegungsumwandler auf einen als Feder 200 ausgebildeten mechanischen Energiespeicher und zur Übertragung einer Kraft von der Feder auf das Energieübertragungselement.
In der Brücke 50 des Gehäuses 20, welche den Griff 30 mit dem Magazin 40 verbindet, ist eine Steuereinrichtung 500 angeordnet, welche in einem Steuerungsgehäuse 510 aufgenommen ist. Die Steuereinrichtung umfasst eine Leistungselektronik 520 und ein Kühlelement 530 zur Kühlung der Steuereinrichtung 500, insbesondere der Leistungselektronik 520. Weiterhin weist das Gehäuse 20 eine Kommunikationsschnittstelle 524 mit einer für einen Benutzer der Vorrichtung sichtbaren Anzeige 526 und einer vorzugsweise optischen Datenschnittstelle 528 für einen optischen Datenaustausch mit einem Auslesegerät. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen geschieht der Datenaustausch zwischen der Datenschnittstelle und dem Auslesegerät anderweitig berührungslos, insbesondere über Funk, oder kontaktbehaftet, beispielsweise mittels einer Steckverbindung. Die Anzeige 526 umfasst eine Serviceanzeige, welche einen Benutzer der Vorrichtung im Vorfeld und/oder bei Fälligkeit über eine anstehende Service-Inspektion oder Reparatur informiert.
Kabelstränge 540 dienen der elektrischen Verbindung der Steuereinrichtung 500 mit einer Vielzahl von Komponenten der Eintreibvorrichtung wie beispielsweise Motoren, Sensoren, Schalter, Schnittstellen oder Anzeigeelementen. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung 500 mit einem Anpresssensor, dem Handschalter 35, einem Lüfterantrieb eines Lüfters und/oder einem nicht dargestellten Elektromotor verbunden. Die Kabelstränge 540 umfassen eine Verbindungsleitung 541, welche die Steuereinrichtung 500 mit der Kamera 1200 verbindet. Die von der Kamera 1200 erfassten Merkmale eines von dem Führungskanal aufgenommenen Elements werden von der Datenverarbeitungseinrichtung der Kamera 1200 über die Verbindungsleitung 541 an die Steuereinrichtung 500 übermittelt, woraufhin die Steuereinrichtung die erfassten Merkmale dafür verwendet, einen Betrieb der Eintreibvorrichtung 10 abzubrechen, falls mindestens eines der erfassten Merkmale als unerlaubtes Merkmal erkannt wird, und den Betrieb der Eintreibvorrichtung 10 zuzulassen, wenn alle erfassten Merkmale als erlaubte Merkmale erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich stellt die Steuereinrichtung 500 auf Basis der erfassten Merkmale einen oder mehrere Betriebsparameter, insbesondere die Eintreibenergie, der Eintreibvorrichtung 10 ein. Bevorzugt identifiziert die Steuereinrichtung 500 zu befestigende Anbauteile, welche eine besondere Behandlung erfordern, beispielsweise eine geringere Eintreibenergie, um nicht beschädigt zu werden, oder eine höhere Eintreibenergie zur ausreichenden Befestigung.
Die Steuereinrichtung 500 ist geeignet, Informationen über die identifizierten Elemente zu speichern. Diese Informationen sind mittels der Anzeige 526 anzeigbar und/oder über die Datenschnittstelle 528 auslesbar und/oder drahtlos an eine Basisstation, beispielsweise des Betreibers oder des Herstellers der Eintreibvorrichtung 10, sendbar und/oder zur Bestimmung von Wartungsintervallen oder auch Austauschzeitpunkten bestimmter Komponenten der Einteibvorrichtung 10 verwendbar. Bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Datenverarbeitungseinrichtung Teil der Steuereinrichtung anstelle der Kamera oder als separates Bauteil zwischen die Kamera und die Steuereinrichtung geschaltet.
Fig. 3 zeigt die Eintreibvorrichtung 10 mit einer Auswahl möglicher Positionen für die Detektionseinrichtung. Die Detektionseinrichtung ist beispielsweise aussen am Gehäuse 20 in einem Nasenbereich 600, also in der Nähe der Gerätenase mit dem Führungskanal 700, angeordnet. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Magazinbereich 610, also in der Nähe des Magazins 40, bevorzugt an oder in dem Magazin 40 angeordnet, um eintreibbereite Nägel vor dem Eintreiben zu erfassen und/oder zu identifizieren. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Zuführbereich 620 für magazinierte Befestigungselemente, insbesondere Nägel, bevorzugt an oder in dem Magazin 40 angeordnet, um Befestigungselemente beziehungsweise Nägel vor oder während des Zuführens zum Magazin 40 zu erfassen und/oder zu identifizieren. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Akkubereich 630, also in der Nähe des Akkus 590, angeordnet, um den Akku 590 vor oder nach dessen Anbringen an dem Gehäuse 20 zu erfassen und/oder zu identifizieren.
Fig. 4 zeigt eine Nase 690 einer Vorrichtung zum Eintreiben eines Befestigungselementes in einen Untergrund in einer Schrägansicht. Die Nase 690 umfasst einen Führungskanal 700 für eine Führung des Befestigungselementes mit einem hinteren Stirnende 703 und einen relativ zu dem Führungskanal 700 in Eintreibrichtung verschiebbar angeordneten Halter 650 zum Halten eines nicht dargestellten Verzögerungselementes. Der Halter 650 weist eine Kolbenführung 701 sowie eine Bolzenaufnahme 680 mit einer Zuführausnehmung 704 auf, durch die hindurch ein Nagelstreifen 705 mit einer Vielzahl von Befestigungselementen 706 einem Abschussabschnitt 702 des Führungskanals 700 zuführbar ist. Der Führungskanal 700 dient gleichzeitig als Anpressfühler einer Anpresseinrichtung, welche eine Verbindungsstange 770 aufweist, welche bei einer Verschiebung des Führungskanals 700 ebenfalls verschoben wird und somit ein Anpressen der Vorrichtung an einen Untergrund anzeigt. Weiterhin ist an der Nase 690 eine Kamera 1300 mit einer Linse 1310 angeordnet. Die Kamera 1300 erfasst dabei die Merkmale jeweils eines Befestigungselementes 706 und/oder des Nagelstreifens 705, welche gerade an der Zuführausnehmung 704 angeordnet sind. Die erfassten Merkmale sind beispielsweise der Durchmesser oder die Länge jeweils eines Befestigungselements, der Durchmesser oder die axiale Länge eines Nagelkopfs, die Breite, Länge, oder Höhe des Nagelstreifens, der Abstand zwischen zwei benachbarten Befestigungselementen oder deren Köpfen und/oder ein axialer Versatz zwischen zwei benachbarten Befestigungselementen, das heisst ein Versatz in Eintreibrichtung. Bevorzugt prüft die Bilderkennung, ob der Nagelstreifen überhaupt durch die dafür vorgesehene Öffnung in dem Führungskanal passt.
Die Nase 690 umfasst eine nicht dargestellte Sicherheitsklinke, welche im Falle eines von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung aufgrund der von der Kamera 1300 erfassten Merkmale der Nägel 706 oder des Streifens 705 erkannten Fehlers ein ungewolltes Austreten eines Befestigungselementes oder des Schaftes eines Energieübertragungselementes verhindert. Dadurch wird ein Einführen von Befestigungselementen, die im Magazin 40 verklemmen würden, unter Umständen verhindert.
Die Sicherheitsklinke ist bei nicht angepresster Vorrichtung in den Abschussabschnitt 702 eingeschwenkt oder eingefahren. Wird die Vorrichtung bei nicht vorliegendem Fehler an den Untergrund angepresst, wird die Sicherheitsklinke durch die Anpresseinrichtung aus dem Abschussabschnitt 702 herausgeschwenkt oder -gefahren und gibt so den Führungskanal 700 frei. Dies geschieht beispielsweise durch das hintere Stirnende 703 des Führungskanals 700, welches die Sicherheitsklinke entgegen der Setzrichtung bewegt, wobei die Sicherheitsklinke vorzugsweise in einer zur Setzachse schrägen Führung läuft.
Fig. 5 zeigt ein handgeführtes Arbeitsgerät in der Ausbildung als Setzgerät 310, das in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Brenngas betrieben wird. Das Setzgerät weist ein Gehäuse 311 auf, in dem ein Setzwerk 315 angeordnet ist, mittels dessen ein Befestigungselement 340 in einen hier nicht dargestellten Untergrund eingetrieben werden kann, wenn das Arbeits- bzw. Setzgerät 310 an den Untergrund angepresst wird. Zum Setzwerk 315 gehören ein Brennraum bzw. eine Brennkammer 323, eine Kolbenführung 316, in der ein Treibkolben 317 verschieblich gelagert ist, eine Bolzenführung 316', in der ein Befestigunselement 340 geführt werden kann, und wo das Befestigungselement 340 über das sich nach vorne bewegende setzrichtungsseitige Ende 318 des Treibkolbens 317 bewegt, und in einen Untergrund eingetrieben werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im Brennraum 323 noch ein Ventilator 312 mit Rotor 312' bzw. Propeller und eine Zündeinrichtung 313, wie z. B. eine Zündkerze angeordnet. Über den Ventilator 312 wird im Brennraum in bekannter Weise eine Turbulenz zur Mischung des Brenngases mit Luft erzeugt, bevor über eine Steuereinrichtung 350 ein Zündfunke an der Zündeinrichtung 313 zur Entzündung des Brenngas-Luftgemischs ausgelöst wird. Die Zufuhr des Brenngases in den Brennraum 323 erfolgt dabei über eine Brennstoffzuleitung 322 und ein elektronisch oder mechanisch ansteuerbares Ventil 321 aus einem Brennstoffreservoir 320. Der Setzvorgang an wird erst nach Betätigen eines Triggers bzw. Triggerschalters 314 am Handgriff des Setzgeräts 310 ausgelöst. Dieser Schalter kann in seiner Funktion mechanisch oder auch elektronisch oder auch elektromechanisch arbeiten.
Die Stromversorgung der elektrischen Verbraucher am Setzgerät 310, wie z. B. der Steuerung 350, des Ventilators 312, der Zündeinrichtung 313, des Triggerschalters 314 und ggf. der weiteren Schalter, des oder der Ventile 321 und anderer elektronischer Bauteile erfolgt bei dem vorliegenden Setzgerät 310 über einen Kondensator 331. Der Kondensator 331 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Aufnahme am Setzgerät 310 angeordnet, in der er herausnehmbar angeordnet ist. Die Verteilung der elektrischen Energie von dem Kondensator 331 zu den elektrischen Verbrauchern und die Weitergabe von elektrischen Steuerimpulsen erfolgt über elektrische Zu- und Steuerleitungen 351, 352, 353, 354.
Die Befestigungselemente 340 sind in einem Magazin 341 zu einem Magazinstreifen 342 konfektioniert, der vorne am Setzgerät 310 angeordnet ist. Die Befestigungselemente 340 können aber natürlich auch einzeln in die Bolzenführung 316' vom Benutzer eingesteckt werden, ohne dass ein derartiges Magazin erforderlich wäre.
Das Eintreibgerät umfasst weiterhin eine Detektionseinrichtung, welche im Sinne der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele mit der Steuereinrichtung 350 zusammenwirken, um einen Betrieb des Eintreibgeräts zu steuern. Eine Detektionseinrichtung ist beispielsweise in einem Nasenbereich 612, also in der Nähe der Gerätenase, angeordnet. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Treibmittelbehälterbereich 632, bevorzugt in einer Treibmittelbehälteraufnahme, angeordnet, um Treibmittelbehälter in der Treibmittelbehälteraufnahme zu erfassen und/oder zu identifizieren. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Zuführbereich 622 für Befestigungselemente, bevorzugt an dem Magazin angeordnet, um Befestigungselemente wie Nägel vor oder während des Zuführens zum Magazin zu erfassen und/oder zu identifizieren.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Eintreibgerät mit einem Gehäuse 1, in dem eine Brennkammer 2 angeordnet ist. Flüssiggas ist als Brennstoff in einem Brennstofftank 5 gespeichert und kann über eine Leitung 3 in die Brennkammer 2 eingespritzt werden. Die Leitung 3 verbindet eine Dosiervorrichtung 4 mit der Brennkammer 2, wobei die Dosiervorrichtung 4 ihrerseits mit dem in oder an dem Gehäuse 1 angeordneten Brennstofftank 5 verbunden ist. Der Brennstofftank kann insbesondere als auswechselbare Kartusche ausgebildet sein.
Das Eintreibgerät umfasst zudem eine elektronische Steuereinrichtung 6 mit einem elektrischen Akkumulator als Energiespeicher. Über die elektronische Steuereinrichtung 6 wird eine Zündkerze 7 in der Brennkammer 2 angesteuert sowie gegebenenfalls die Dosiervorrichtung 4, sofern diese über elektrische Ventile oder andere elektrisch gesteuerte Komponenten verfügt. In einem vorderen Bereich des Eintreibgeräts ist ein Magazin 8 zur Speicherung von Befestigungsmitteln, wie zum Beispiel Nägeln, angeordnet. Ein Anpressglied 9 kann gegen ein Werkstück gedrückt werden, um ein Auslösen des Eintreibgeräts freizugeben.
Das Eintreiben eines Befestigungsglieds aus dem Magazin 8 erfolgt über die Zündung eines Flüssiggas-Luft-Gemisches in der Brennkammer 2 mittels der Zündkerze 7, wonach ein Kolben (nicht dargestellt) nach vorne getrieben wird und über einen Eintreibstößel (nicht dargestellt) das Befestigungsglied bzw. den Nagel in das Werkstück eintreibt. Dieser Eintreibvorgang wird von einer Bedienperson über einen Schalter 710 ausgelöst, der vorliegend in einem Griffbereich 11 des Gehäuses 1 angeordnet ist.
Das Eintreibgerät umfasst weiterhin eine Detektionseinrichtung sowie eine Steuereinrichtung, welche im Sinne der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele zusammenwirken, um einen Betrieb des Eintreibgeräts zu steuern. Eine Detektionseinrichtung ist beispielsweise in einem Nasenbereich 601, also in der Nähe der Gerätenase, angeordnet. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Treibmittelbehälterbereich 611, bevorzugt in einer Treibmittelbehälteraufnahme, angeordnet, um Treibmittelbehälter in der Treibmittelbehälteraufnahme zu erfassen und/oder zu identifizieren. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Zuführbereich 621 für einen Treibmittelbehälter, bevorzugt an einer Treibmittelbehälteraufnahme angeordnet, um Treibmittelbehälter vor oder während des Zuführens zur Treibmittelbehälteraufnahme zu erfassen und/oder zu identifizieren.
Fig. 7 zeigt eine Teilschnittansicht eines Treibmittelbehälters 711 mit einem mechanischen Dosierventil 712, einer Auslasseinrichtung 713 sowie einer Behälterwand 714. Das mechanische Dosierventil 712 weist einen Auslassstift 716 auf und ist an einer Verkrimpung 715 der Behälterwand 714 befestigt. Der Treibmittelbehälter 711 ist beispielsweise in eine Treibmittelbehälteraufnahme der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Eintreibvorrichtungen einsetzbar. Zu erfassende Merkmale des Treibmittelbehälters 711 sind beispielsweise der Durchmesser oder die Länge der Behälterwand 714, geometrische Merkmale der Verkrimpung 715, geometrische Merkmale des mechanischen Dosierventils 712, beispielsweise der Durchmesser oder die Länge des Auslassstifts 716, und/oder geometrische Merkmale eines aussen an der Behälterwand 714 angebrachten Zusatzteils, beispielsweise eines Clips.
Fig. 8 zeigt eine Teilschnittansicht eines Treibmittelbehälters 721 mit einem Adapter 722 für ein mechanisches oder magnetisches Dosierventil einer Eintreibvorrichtung, einer Auslasseinrichtung 723 sowie einer Behälterwand 724. Der Adapter 722 weist einen Ventilstift 726 auf und ist an einer Verkrimpung 725 der Behälterwand 724 befestigt. Der Treibmittelbehälter 721 ist beispielsweise in eine Treibmittelbehälteraufnahme der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Eintreibvorrichtungen einsetzbar. Zu erfassende Merkmale des Treibmittelbehälters 721 sind beispielsweise der Durchmesser oder die Länge der Behälterwand 724, geometrische Merkmale der Verkrimpung 725, geometrische Merkmale des Adapters 722, der Durchmesser oder die Länge des Ventilstifts 726, und/oder geometrische Merkmale eines aussen an der Behälterwand 724 angebrachten Zusatzteils.
Fig. 9 zeigt ein Befestigungselemente-Magazin 420 an einem Setzgerät 410. Das Setzgerät 410 weist ein Gehäuse 411 auf, mit einem daran angeformten Handgriff 412, an dem sich ein Triggerschalter 413 zum Auslösen eines Setzvorgangs befindet. Das Setzgerät 410 weist ferner ein hier nicht näher beschriebenes und dem Fachmann in verschiedenen Ausgestaltungen bekanntes Setzwerk 414 auf. In Setzrichtung 452 schliesst sich an das Setzwerk 414 eine Bolzenführung 415 an, die eine Aufnahme 416 für zu setzende Befestigungselemente 440 aufweist. Das Befestigungselemente-Magazin 420 weist dabei einen ringförmig ausgebildeten Anschlussbereich 423 auf, der auf der Bolzenführung 415 des Setzgerätes 410 sitzt. Das Befestigungselemente-Magazin 420 weist ein Führungsgehäuse 421 auf, in dem ein kanalartiger Führungsraum ausgebildet ist. Ein Magazinstreifen ist von einem Schieberelement 424, das von einer als Rollfeder ausgebildeten Transportfeder beaufschlagt ist, in Transportrichtung zur Aufnahme 416 hin vorspannbar.
Das Setzgerät 410 umfasst weiterhin eine Detektionseinrichtung sowie eine Steuereinrichtung, welche im Sinne der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele zusammenwirken, um einen Betrieb des Setzgeräts zu steuern. Eine Detektionseinrichtung ist beispielsweise in einem Nasenbereich 603, also in der Nähe der Gerätenase, angeordnet. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Zuführbereich 613 für magazinierte Befestigungselemente, insbesondere Nägel, bevorzugt an oder in dem Befestigungselemente-Magazin 420 angeordnet, um Befestigungselemente beziehungsweise Nägel vor oder während des Zuführens zum Magazin 420 zu erfassen und/oder zu identifizieren. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Treibladungsbereich 623, in dem sich zündbereite Treibladungen befinden, angeordnet, um Treibladungen in dem Treibladungsbereich zu erfassen und/oder zu identifizieren. Gemäss weiterer Ausführungsbeispiele ist die Detektionseinrichtung in einem Zuführbereich 633 für magazinierte Treibladungen, bevorzugt an einer Treibladungsaufnahme angeordnet, um Treibmittelladungen vor oder während des Zuführens zum Treibladungsbereich zu erfassen und/oder zu identifizieren.
Fig. 10 zeigt einen Treibladungsstreifen 730 mit einem Muster 731 zur Markierung der Position der jeweiligen Treibladung in einem Eintreibgerät. Wenn der Treibladungsstreifen in das Eintreibgerät eingesetzt ist, zeigt die gerade noch lesbare Zahl die Anzahl der bereits verbrauchten Treibladungen an. Der Treibladungsstreifen 730 weist Transportvorsprünge 732 auf, mittels welcher er in dem Eintreibgerät transportierbar ist. Weiterhin weist der Treibladungsstreifen 730 einen Einführabschnitt 733 mit Einführflanken 734 auf. Zu erfassende Merkmale des Treibladungsstreifens 730 sind beispielsweise das Muster 731 und dessen Position relativ zum Eintreibgerät, die Breite, der Abstand oder die geometrische Form der Transportvorsprünge 732, die Breite des Treibladungsstreifens 730 und/oder die Anzahl oder der Winkel der Einführflanken 734.
Fig. 11 zeigt eine Teilschnittansicht eines Kartuschenstreifens 810 mit einem Trägerteil 820, das aus einem Kunststoff gefertigt ist und mehrere in regelmässigen Abständen hintereinander angeordnete Aufnahmen 821 für mit Treibladungen befüllte Kartuschen 811 aufweist. In den Aufnahmen 821 ist jeweils eine Stufe 822 ausgebildet die als Anschlag für eine wulstförmige Verbreiterung 814 der Kartuschen 811 dient, um die Kartuschen 811 in einer durch die Kartuschenachse A und eine Öffnungszone 813 der Kartusche 811 definierten axialen Richtung formschlüssig zu halten. Die Öffnungszone 813 weist Materialfalten 815 auf. In den Aufnahmen 821, die wenigstens bereichsweise von zylindrischen Wandungen 826 umgeben sind, die zu einer Seite von dem Trägerteil 820 abragen, sind die Kartuschen 811 reibschlüssig gehalten.
An der den Wandungen 826 abgewandten Seite des Trägerteils 820 sind ferner Vorsprünge 823 angeordnet, welche die Kartuschen 811 im Bereich des Kartuschenbodens 812 an der wulstförmigen Verbreiterung 814 hintergreifen, um die Kartuschen 811 auch in der axialen Gegenrichtung (in Richtung des Kartuschenbodens 812) formschlüssig zu halten. Die Kartuschen 811 sind also in beiden axialen Richtungen formschlüssig über Anschläge gehalten. Hierdurch wird ein Herausfallen der Kartuschen 811 aus dem Trägerteil 820 verhindert, wenn der Reibschluss zwischen den Aufnahmen 821 und den Kartuschen 811 durch äussere Einflüsse, wie z. B. klimatische Einflüsse, beeinträchtigt wird.
Zu erfassende Merkmale des Kartuschenstreifens 810 sind beispielsweise die Dicke des Kartuschenstreifens 810, die Höhe, der Durchmesser oder der Winkel der Wandungen 826, der Durchmesser oder die Höhe der Kartuschen 811 und/oder die geometrische Form, insbesondere die Anzahl der Materialfalten 815, der Öffnungszonen 813.
Fig. 12 zeigt ein einen Kartuschenstreifen 910, der bandförmig ausgebildet ist und der ein Trägerteil 911 und mehrere daran angeordnete Kartuschen 912, 912' umfasst. Die Kartuschen 912, 912' sind jeweils mit Treibladungen befüllt, mittels derer ein Bolzensetzgerät betrieben werden kann. Im Bereich einer Fläche 923 des Trägerteils 911 ist eine Markierung 920, 921 an dem Kartuschenmagazin 910 angebracht. Diese Markierung umfasst eine Vielzahl von Rippen 920 und Noppen 921, die erhaben sind über die Oberfläche des Trägerteils 911. Die Markierung 920, 921 ist derart am Kartuschenmagazin 910 angeordnet, dass sie bei der zweiten Kartusche 912 nahe dem vorderen Ende 913 des Kartuschenmagazins 910 als schmale Markierung startet, und dann bis zum hinteren Ende 914 des Kartuschenmagazins 910 verläuft, wo sie die gesamte Breite des Trägerteils 911 einnimmt. Bei der Anwendung des Setzgeräts mit einem derartigen Kartuschenmagazin 910 wird der Kamera über die zunehmende Breite der Markierung 920, 921 mitgeteilt, wie viele unverbrauchte Kartuschen 912, 912' noch am Kartuschenmagazin 910 vorhanden sind.
Fig. 13 zeigt nun ein Kartuschenmagazin 910, das sich nur dadurch von dem in Fig. 12 dargestellten unterscheidet, dass die Markierung 920, die dort nur aus Rippen besteht, nur im Bereich der letzten drei Kartuschen 912, 912' am hinteren Ende 914 des Kartuschenmagazins 910 angeordnet ist.
Fig. 14 zeigt ein Kartuschenmagazin 910, welches nun anstelle der konturierten Markierung eine Farbfläche 922 aufweist, die von einer Kamera ebenfalls leicht zu erkennen ist. Diese Farbfläche 922 ist nur im Bereich der letzten fünf Kartuschen 912, 912' angeordnet, wobei das letzte Stück des hinteren Endes 914 des Kartuschenmagazins 910 nicht mehr mit der Farbfläche versehen ist.
Fig. 15 zeigt ein Kartuschenmagazin 910, welches sich dadurch von dem in Fig. 14 dargestellten unterscheidet, dass hier nur der Bereich des hinteren Endes 914 des Kartuschenmagazins 910 mit den letzten beiden Kartuschen 912, 912' mit einer Farbfläche 922 als Markierung versehen ist. Diese Farbfläche 922 verläuft jedoch nicht mehr, wie die Markierungen in den Fig. 12 bis 14 kontinuierlich bzw. graduell von vorne nach hinten zunehmend, sondern nimmt von ihrem Anfang bis zu ihrem Ende die gesamte Breite des Trägerteils 911 ein.
Fig. 16 zeigt ein als Kabelbefestiger bzw. Kabelbinder ausgebildetes Bau-Hilfselement 1010. Das Bau-Hilfselement 1010 weist ein Basisteil 1011 auf, an dem zur Kabelbefestigung seitlich ein Zahnband 1017 angeordnet ist, das in ein Schloss 1018 einführbar und dort festlegbar ist. Von dem Basisteil 1011 erhebt sich ferner ein Hülsenteil 1012 das eine Durchtrittsöffnung 1013 aufweist, durch die zur Befestigung des Bau-Hilfselementes 1010 an einem Untergrund ein Befestigungselement hindurchgeführt werden kann. Das Hülsenteil 1012 weist ebenfalls ein Widerlager 1014 auf, an dem im befestigten Zustand des Bau-Hilfselementes 1010 das Befestigungselement z. B. mit einer Kopfunterfläche angreift.
An einer äusseren Umfangsfläche 1016 des Hülsenteils 1012 sind Rippen 1024 angeordnet, die im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse 1015 des Hülsenteils 1012 verlaufen. Die äussere Umfangsfläche 1016 und die Rippen 1024 bilden einen ersten Halteabschnitt 1021 des Bau-Hilfselementes 1010. Dieser Halteabschnitt 1021 steht in Richtung der Längsachse 1015 weiter von dem Basisteil 1011 ab, bzw. ist axial höher, als ein ringförmiger zweiter Halteabschnitt 1022, der radial beabstandet von dem ersten Halteabschnitt 1021 und im Wesentlichen konzentrisch zu diesem und zur Längsachse 1015 von dem Basisteil 1011 1 aufragt. Dieser Halteabschnitt 1022 weist mehrere, als Kreiswandabschnitte ausgebildete Segmente 1025 auf, an denen radial aussen Rippen 1026 angeordnet sind, die koaxial zur Längsachse 1015 verlaufen. Randlich am Basisteil 1011 ist ferner noch ein ringförmiger dritter Halteabschnitt 1023 angeordnet, der durch eine ringförmige Wand gebildet wird. Die Höhe des dritten Halteabschnitts 1023 über dem Basisteil 1011 ist dabei etwas geringer als die des zweiten Halteabschnitts 1022. Die Halteabschnitte 1021, 1022, 1023 ragen also alle in einem bestimmten Abstand voneinander vom Basisteil 1011 bzw. dem durch dieses gebildeten Boden ab.
Zu erfassende Merkmale des Bau-Hilfselements 1010 sind beispielsweise der Durchmesser oder die Höhe der Halteabschnitte 1021, 1022, 1023, die Anzahl, der Winkel oder die Form der Rippen 1024 und/oder weitere geometrische Merkmale des Bau-Hilfselements 1010 oder dessen Bestandteile.
Fig. 17 zeigt eine Befestigungsvorrichtung 1100 eines nicht gezeigten ersten Gegenstands an einem ebenfalls nicht gezeigten zweiten Gegenstand in einer Seitenansicht. Die Vorrichtung 1100 wird grundsätzlich in einer Befestigungsrichtung 1110 an einem Untergrund oder Ähnlichem befestigt. Sie weist dazu ein als Kopf 1120 ausgebildetes Widerlager zur Abstützung des ersten Gegenstands in der Befestigungsrichtung auf, wobei der Kopf 1120 seinerseits eine Anlagefläche 1130 für eine Anlage des Kopfes 1120 an dem ersten Gegenstand aufweist. Der Kopf 1120 ist dabei sphärisch gekrümmt ausgebildet, so dass die Anlagefläche 1130 konvex gewölbt ist. Bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind der Kopf und/oder die Anlagefläche eben ausgebildet.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1100 mehrere Stützelemente 1140 zur Abstützung des ersten Gegenstands quer zur Befestigungsrichtung 1110, welche gegenüber der Befestigungsrichtung 1110 von einem Rand 1125 des Kopfes 1120 weg geneigt von der Anlagefläche 1130 abragen. Die Stützelemente 1140 sind als noppenförmige Vorsprünge ausgebildet und weisen jeweils eine im Wesentlichen kegelförmige Aussenfläche auf. Weiterhin weist die Vorrichtung 1100 einen Schaft 1150 auf, welcher in der Befestigungsrichtung 1110 zentral von dem Kopf 1120 abragt, so dass die Stützelemente 1140 auf den Schaft zu geneigt sind. An seinem dem Kopf 1120 gegenüberliegenden Ende weist der Schaft 1150 eine Spitze 1160 auf, welche mit Verstärkungsrippen 1170 versehen ist. Der Übergang 1155 von dem Kopf 1120 zu dem Schaft 1150 ist kegelstumpfförmig ausgebildet.
Zu erfassende Merkmale der Vorrichtung 1100 sind beispielsweise der Innen- oder Aussendurchmesser des Kopfes 1120, der Durchmesser oder die Länge des Schaftes 1150, die geometrische Form der Spitze 1160, die Anzahl, Grösse oder geometrische Form der Stützelemente 1140 und/oder bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen die Anzahl, Anordnung oder Form von Durchbrüchen in dem Kopf 1120.
Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen einer Eintreibvorrichtung handelt es sich bei dem erfassten Verbrauchsartikel um einen Eintreibkolben und/oder eine Kolbenbremse. Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen überprüft die Bilderkennung das Vorhandensein einer Geometrie, welche für die Funktion einer Setzausfallerkennung benötigt wird, um zu vermeiden, dass Verbrauchsartikel verwendet werden, welche die Setzausfallerkennung ausser Kraft setzen.
Gemäss einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Werkzeug eine Bohrmaschine. Bei dem Verbrauchsartikel handelt es sich dann beispielsweise um einen Bohrer oder einen Akku.
Gemäss einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Werkzeug einen Schrauber. Bei dem Verbrauchsartikel handelt es sich dann beispielsweise um einen Schrauberbit, eine Schraube oder einen Akku.
Gemäss einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Werkzeug ein Schleifgerät, bevorzugt einen Winkelschleifer. Bei dem Verbrauchsartikel handelt es sich dann beispielsweise um eine Schleifscheibe.
Gemäss einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Werkzeug eine Säge, bevorzugt eine Stichsäge oder Säbelsäge. Bei dem Verbrauchsartikel handelt es sich dann beispielsweise um ein Sägeblatt.
Gemäss einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Werkzeug einen Staubsauger. Bei dem Verbrauchsartikel handelt es sich dann beispielsweise um einen Filter.
Die Erfindung wurde anhand unterschiedlicher handgeführter Werkzeuge erläutert. Es versteht sich, dass die Erfindung auch für andere Einsätze geeignet ist. Bevorzugt dient die Bilderkennung der Identifikation von Merkmalen, welche zu diesem Zweck an einem Verbrauchsartikel vorgesehen sind. Alternativ und ebenfalls bevorzugt dient die Bilderkennung der Identifikation von Merkmalen, welche technisch bedingt oder dem jeweiligen Verbrauchsartikel inhärent, also ohnehin vorhanden sind.

Claims

Werkzeug, insbesondere handgeführtes Werkzeug, aufweisend eine Aufnahme für ein vorübergehendes Aufnehmen eines Verbrauchsartikels, eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Werkzeugs, eine mit der Steuereinrichtung zusammenwirkende Detektionseinrichtung zum Erfassen eines oder mehrerer Merkmale des Verbrauchsartikels, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb des Werkzeugs unter Verwendung eines durch die Detektionseinrichtung erfassten Merkmals des Verbrauchsartikels zu steuern.
Werkzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb des Werkzeugs zu unterbinden oder abzubrechen, wenn das erfasste Merkmal von der Steuereinrichtung als unerlaubtes Merkmal erkannt wird.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, den Betrieb des Werkzeugs zuzulassen, wenn das erfasste Merkmal von der Steuereinrichtung als erlaubtes Merkmal erkannt wird, insbesondere wenn alle erfassten Merkmale von der Steuereinrichtung als erlaubte Merkmale erkannt werden.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, und eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Ableitung des zu erfassenden Merkmals aus Signalen, welche von dem optischen Sensor an die Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden, umfasst.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrauchsartikel ein Verschleissteil des Werkzeugs umfasst, insbesondere eine Schleifscheibe, ein Sägeblatt, einen Bohrer oder einen Filter.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbrauchsartikel ein Befestigungselement umfasst, insbesondere eine Schraube, einen Nagel, einen Bolzen, einen Niet, eine Klammer oder einen Stift.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbrauchsartikel einen Energiespeicher umfasst, insbesondere eine Batterie oder eine Treibmittelladung.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbrauchsartikel ein Magazin oder einen Behälter umfasst, insbesondere für Befestigungselemente oder Treibmittel.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektionseinrichtung zum Erfassen eines oder mehrerer Merkmale des Verbrauchsartikels vorgesehen ist, wenn der Verbrauchsartikel an oder in der Aufnahme angeordnet ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das handgeführte Werkzeug als Eintreibvorrichtung für ein Befestigungselement in einen Untergrund ausgebildet ist.