WO2013087288A2 - Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer ortungsantenne - Google Patents

Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer ortungsantenne Download PDF

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WO2013087288A2
WO2013087288A2 PCT/EP2012/071680 EP2012071680W WO2013087288A2 WO 2013087288 A2 WO2013087288 A2 WO 2013087288A2 EP 2012071680 W EP2012071680 W EP 2012071680W WO 2013087288 A2 WO2013087288 A2 WO 2013087288A2
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hand tool
locating
antenna
tool device
hole
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Heiko SGARZ
Martin Pohlmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements

Definitions

  • Hand tool device with at least one locating antenna
  • the invention relates to a hand tool device having at least one directional antenna which has a radiating surface which emits a locating signal during operation.
  • the radiator surface delimits at least one functional hole.
  • a "locating antenna” is to be understood as meaning, in particular, an antenna which emits a signal for locating a covered measuring object in at least one operating state. ⁇ br/>
  • the locating antenna has a 3 dB aperture angle smaller than 120 degrees, advantageously smaller than 60 degrees, particularly advantageously smaller
  • the locating antenna has a gain greater than 3 dBi, particularly advantageously greater than 6 dBi, in at least part of a frequency range of the locating signal
  • the locating antenna is preferably designed to emit a broadband locating signal "broadband” is understood to mean that an amplitude of a transmitted, reflected and received locating signal in a frequency range which comprises at least 25%, advantageously at least 50%, of a center frequency of the frequency range has a deviation from a maximum amplitude of the locating signal less than 10 dB ,
  • the center frequency is between 500 MHz and 12 GHz, particularly preferred between 1 and 6 GHz.
  • a "radiator surface” is to be understood as meaning, in particular, an electrically conductive layer which is intended to emit and / or receive an electromagnetic wave
  • the emitter surface is advantageously connected in an electrically conductive manner to at least two, preferably four, feed points, in particular by means of an adapter
  • the emitter surface could alternatively be formed as an arcuate surface
  • the emitter surface is at least 2 cm 2 at least 4 cm 2 , particularly advantageously at least 8 cm 2 , in size, in particular the emitter surface is not one
  • a "locating signal” is to be understood as a signal which emits the locating antenna for locating a test object.
  • the locating signal has a bandwidth of more than 500 MHz, advantageously more than 1 GHz, particularly advantageously more than 2 GHz.
  • the locating signal could be narrowband
  • the "radiating surface" in at least one operating state emits the locating signal as an electromagnetic wave in the direction of a workpiece,
  • the locating antenna receives a portion of the locating signal reflected by the measuring object from the component, in particular the radiator surface, on a
  • Hole level at least largely enclosed area to be understood, through which acts a mechanically independent of the component function.
  • a hole that serves exclusively for fastening the component is not a functional hole.
  • a functional means arranged at least partially on one side of the hole plane acts in at least one operating state through the function hole, in particular on a workpiece which is arranged on another side of the hole plane.
  • the function hole of the radiator surface has a maximum extent on the hole plane, which is between 10% and 90%, advantageously between 25% and 75%, of a maximum extent of the radiator surface.
  • a "region which is at least largely enclosed on a hole plane” is to be understood in particular as meaning a region which is surrounded by more than 180 degrees, advantageously more than 270 degrees, particularly advantageously 360 degrees on the hole plane
  • the hole plane of the function hole is congruent with a main extension plane of the function hole, in particular, the hole plane of the function hole is perpendicular to a main plane of the main hole.
  • the term "limit” should be understood to mean that the component delimiting the function hole defines a size of the function hole, In particular, the component has a surface and / or edge which forms a boundary of the function hole on the hole plane
  • a hand tool device may, while the measuring device is positioned at a measuring point of a workpiece, be caused to function through the function hole, for example an insertion tool may act through the function hole and / or mark the measuring point on the workpiece by means of a marking means through the function hole.
  • the radiator surface completely surrounds the function hole on a plane, whereby a particularly compact antenna can be provided.
  • the term "completely enclose” should in particular be understood to mean that the radiator surface surrounds each point of the functional hole on the hole plane of the function hole by 360 degrees.
  • Emitter surface is arranged, whereby an influence of the locating signal can be minimized by the function hole and in particular by acting through the function hole functional means.
  • the center of the surface of the function hole on the hole plane and the center of the surface of the lamp surface on the main extension plane of the lamp surface are arranged at the same point.
  • radiator surface symmetrically delimit the function hole, whereby a particularly advantageous radiation characteristic of the locating device can be achieved.
  • the term "symmetrically limit" is to be understood to mean that the function hole is point-symmetrical to a
  • the locating antenna is formed as an LCR antenna, whereby a particularly small size and over a wide Bandbrei- advantageous radiation characteristic are possible. Furthermore, under an "LCR"
  • Antenna large-current radiator antenna
  • the emitter surface of the LCR antenna preferably has a characteristic impedance of less than 20 ohms, advantageously less than 10 ohms, particularly advantageously less than 5 ohms.
  • a magnetic component of the locating signal in the near field of the locating antenna is at least twice as large as an electrical component of the locating signal.
  • the antenna unit is aligned symmetrically with respect to a plane of symmetry, the plane of symmetry being oriented perpendicular to the radiating element.
  • the antenna unit is advantageously at least partially formed by a particularly corrosion-resistant metal sheet, in particular a bent sheet metal, such as a metal sheet made of a stainless steel and / or a galvanized and / or a gold-plated sheet metal, etc.
  • a particularly corrosion-resistant metal sheet in particular a bent sheet metal, such as a metal sheet made of a stainless steel and / or a galvanized and / or a gold-plated sheet metal, etc.
  • a plastic body conceivable, wherein surfaces and / or sub-regions, in particular for the conduction of signals, are at least partially metallized, wherein a specific dielectric constant of the plastic body is to be considered in a construction and / or calculation of the antenna unit.
  • the location antenna could be formed as a patch antenna and / or as a dipole-like antenna.
  • the locating antenna has a ground plane which limits at least one function hole, whereby the functional unit behind the
  • Ground plane can be arranged. Furthermore, a particularly advantageous radiation characteristic can be achieved by the ground plane.
  • a "ground plane” is to be understood as an element which is provided for shielding and / or advantageously for reflecting off a portion of the locating signal which is emitted in an undesired direction
  • Undesired direction is understood to mean a direction that deviates from a main emission direction of the positioning antenna between 90 degrees and 180 degrees, Preferably, a region between the emitter surface and the ground surface is filled with a dielectric and / or preferably with air.
  • the hand tool device comprises a device housing which limits a function hole, whereby the functional means can act from one side of the device housing to the other side of the device housing.
  • a “device housing” is to be understood in particular as meaning a unit which mechanically connects a plurality of assemblies arranged in an interior of the device housing. housing an interior in which at least partially at least the locating antenna is arranged.
  • the locating antenna is provided to receive two orthogonal polarizations of the locating signal, whereby an advantageous evaluation of the locating signal is possible.
  • an evaluation of a portion of the locating signal rotated from one polarization to the other polarization in the case of a reflection on a measuring object can suppress the reflection of the locating signal on a surface of a workpiece.
  • orthogonal polarizations is meant in particular two polarizations whose electrical components are perpendicular to one another and / or two different circular polarizations are understood.
  • the hand tool device has at least one functional unit which acts in at least one operating state through the function hole, which then acts on the workpiece in a main radiation direction of the locating antenna in a locating range of the locating antenna.
  • a "functional unit” is to be understood as meaning, in particular, a unit which appears expedient to the person skilled in the art, but preferably a marking means and / or particularly advantageously an insertion tool, such as a drill or a saw blade the function hole act "be understood that sent on a side facing away from the workpiece of the hole level in particular emitted to the functional unit energy is sent from the functional unit through the function hole on the workpiece and / or passed advantageous.
  • the invention is based on a hand tool with a hand tool device according to the invention which makes it possible to check a workpiece for locating objects in a particularly simple manner before a work operation.
  • the expert appears appropriate tool, but advantageously a drill, a hammer drill, a percussion hammer, a saw, a planer, a screwdriver, a milling cutter, a grinder, an angle grinder, a gardening tool and / or
  • the hand tool has a device housing, which is made tangible for guidance by an operator.
  • the invention is based on a hand-held device with a hand tool device according to the invention.
  • a “hand-location device” is to be understood in particular as a device which is intended to be guided by an operator by hand along a workpiece, components which are concealed in the workpiece, for example power lines, water pipes and / or wooden beams, and advantageously a position
  • the hand-location device has a device housing, which is made tangible for guidance by an operator.
  • FIG. 1 shows a hand-held device with a hand tool device according to the invention and a locating antenna
  • FIG. 2 shows the locating antenna from FIG. 1 in a perspective illustration
  • FIG. 3 shows a radiator and a ground plane of the locating antenna from FIG. 1 in a perspective view.
  • FIG. 1 shows a handheld location device 28 with a hand tool device 10, a display unit 30, an input unit 32 and a device housing 22.
  • the operator guides the hand location device 28 during operation on the device housing 22 via a workpiece 36.
  • the hand tool device 10 in this case sends a location signal through a the display unit 30 facing away from the device housing 22 in the
  • the workpiece 36 is formed here as part of a wall.
  • a Locating process reflects a located in the workpiece 36 locating object 40, here a reinforcing iron, a part of the locating signal.
  • the handheld power tool 10 receives a portion of the locating signal and determines therefrom at least one information about the locating object 40. In this embodiment, the handheld power tool 10 determines whether the locating object is located in a main radiating direction 38 in front of the locating antenna 12 and a depth in which the locating object 40 is arranged.
  • FIGS 2 and 3 show a locating antenna 12 of the hand tool device 10.
  • the locating antenna 12 is formed as an LCR antenna.
  • the locating antenna 12 includes a radiator surface 14, a ground plane 18, four adjustment means 42, four feed points 44, and a fixture 46.
  • the locating antenna 12 transmits and receives, during operation, two orthogonal polarizations of the locating signal separately.
  • the four feed points 44 of the locating antenna 12 are individually excited and a receiving part of the locating signal at the four feed points 44 is measured.
  • the feed points 44 excite the radiator surface 14 via the matching means 42 for the purpose of transmitting the locating signal.
  • Each of the feed points is spaced more than 25 mm from each of the other feed points.
  • the matching means 42 transform a characteristic impedance of the feed points 44, in this case 50 ohms, into a characteristic impedance of
  • Radiator surface 14 here smaller than 10 ohms.
  • the adjusting means 42 are trapezoidal from the feed points 44 to the radiator surface 14.
  • Matching means 42 are formed by an integrally formed conductive surface.
  • the adjustment means 42 taper from the radiator surface 14 in the direction of the feed points 44.
  • the feed points 44 are arranged on a plane of the ground surface 18.
  • the ground surface 18 extends at the feed points 44 parallel to the
  • Emitter surface 14 A further embodiment of the locating antenna 12 can be found in the document DE 10 2008 041 651 A1.
  • the radiator surface 14, the ground surface 18 and the device housing 22 each define a function hole 16, 20, 24.
  • the feed points 44 are arranged uniformly around the function hole 20 of the ground surface 18 around.
  • the function hole 20 of Ground plane 18 is thus between the feed points 44.
  • an electronic circuit board, not shown in detail of the hand tool device 10 defines a function hole.
  • the function holes 16, 20, 24 together form a function opening 34.
  • the radiator surface 14, the ground surface 18 and the device housing 22 completely surround the respective function holes 16, 20, 24 on one plane.
  • the functional hole 16 of the radiator surface 14 is arranged in a center of the radiator surface 14.
  • the radiator surface 14 limits the functional hole 16 in a point-symmetrical manner.
  • the radiator surface 14, the function hole 16 circular.
  • the display unit 30 indicates to an operator at least one locating result during operation.
  • an operator can influence at least one location type and / or one presentation type of the location result.
  • the operator grips the device housing 22.
  • the functional unit 26 is formed in this embodiment as a pin. The operator can mark a position of a location on the workpiece 36 through the function opening 34, without having to remove the hand-held location device 28 from the wall, whereby a particularly accurate marking of the location of the location is possible.
  • the functional unit 26 acts in at least one operating state through the function holes 16, 20, 24th
  • a hand tool has a hand tool device according to the invention.
  • the hand tool is designed as a drill.
  • a locating antenna of the hand tool device is mechanically connected to a functional unit.
  • the locating antenna is attached to a header, which is arranged in the working direction in front of a chuck of the hand tool.
  • an insert tool here a drill, acts on a workpiece through a functional opening of the hand tool device.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ortungsantenne (12), die eine Strahlerfläche (14) aufweist, die bei einem Betrieb ein Ortungssignal zumindest aussendet. Es wird vorgeschlagen, dass die Strahlerfläche (14) zumindest ein Funktionsloch (16) begrenzt.

Description

Beschreibung
Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ortungsantenne
Stand der Technik
Es ist in der Druckschrift DE 10 2008 041 651 A1 bereits eine Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ortungsantenne, die eine Strahlerfläche aufweist, die bei einem Betrieb ein Ortungssignal zumindest aussendet, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Or- tungsantenne, die eine Strahlerfläche aufweist, die bei einem Betrieb ein Ortungssignal zumindest aussendet.
Es wird vorgeschlagen, dass die Strahlerfläche zumindest ein Funktionsloch begrenzt. Unter einer„Ortungsantenne" soll insbesondere eine Antenne verstanden werden, die in zumindest einem Betriebszustand ein Signal zur Ortung eines verdeckten Messobjekts aussendet. Insbesondere weist die Ortungsantenne einen 3-dB-Öffnungswinkel kleiner als 120 Grad, vorteilhaft kleiner als 60 Grad, besonders vorteilhaft kleiner als 30 Grad, auf. Vorteilhaft weist die Ortungsantenne in zumindest einem Teil eines Frequenzbereichs des Ortungssignals einen Gewinn größer als 3 dBi, besonders vorteil- haft größer als 6 dBi, auf. Bevorzugt ist die Ortungsantenne dazu vorgesehen, ein breitbandiges Ortungssignal auszusenden. Insbesondere soll unter„breitbandig" verstanden werden, dass eine Amplitude eines ausgesendeten, reflektierten und empfangenen Ortungssignals in einem Frequenzbereich, der wenigstens 25 %, vorteilhaft wenigstens 50 %, einer Mittenfrequenz des Frequenzbereichs umfasst, eine Abweichung von einer maximalen Amplitude des Ortungssignals kleiner als 10 dB aufweist. Bevorzugt liegt die Mittenfrequenz zwischen 500 MHz und 12 GHz, besonders bevorzugt zwischen 1 und 6 GHz. Unter einer„Strahlerfläche" soll insbesondere eine elektrisch leitende Schicht verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine elektromagnetische Welle auszusenden und/oder zu empfangen. Bevorzugt weist die Ortungsantenne genau eine Strahlerfläche auf. Insbesondere strahlt die Strahlerfläche bei einem Ortungs- Vorgang ein Ortungssignal in unterschiedlichen Polarisationen ab. Die Strahlerfläche ist vorteilhaft, insbesondere über Anpassmittel, mit zumindest zwei, vorteilhaft vier Speisepunkten, elektrisch leitend verbunden. Vorzugsweise ist die Strahlerfläche eben ausgebildet. Alternativ könnte die Strahlerfläche gewölbt ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Strahlerfläche wenigstens 2 cm2, vorteilhaft wenigstens 4 cm2, besonders vorteilhaft wenigstens 8 cm2, groß. Insbesondere ist die Strahlerfläche nicht als eine
Spule ausgebildet. Insbesondere soll unter einem„Ortungssignal" ein Signal verstanden werden, das die Ortungsantenne zur Ortung eines Messobjekts aussendet. Vorzugsweise weist das Ortungssignal eine Bandbreite von mehr als 500 MHz, vorteilhaft mehr als 1 GHz, besonders vorteilhaft mehr als 2 GHz, auf. Alternativ oder zusätzlich könnte das Ortungssignal schmalbandig ausgebildet sein. Insbesondere soll unter dem
Begriff„aussenden" verstanden werden, dass die Strahlerfläche in zumindest einem Betriebszustand das Ortungssignal als elektromagnetische Welle in Richtung eines Werkstücks abgibt. Vorzugsweise empfängt die Ortungsantenne einen von dem Messobjekt reflektierten Anteil des Ortungssignals. Unter einem„Funktionsloch eines Bau- teils" soll insbesondere ein von dem Bauteil, insbesondere der Strahlerfläche, auf einer
Lochebene zumindest größtenteils umschlossener Bereich verstanden werden, durch den eine von dem Bauteil mechanisch unabhängige Funktion wirkt. Insbesondere ist ein Loch, das ausschließlich zur Befestigung des Bauteils dient kein Funktionsloch. Vorzugsweise wirkt ein zumindest teilweise auf einer Seite der Lochebene angeordne- tes Funktionsmittel in zumindest einem Betriebszustand durch das Funktionsloch insbesondere auf ein Werkstück, das auf einer anderen Seite der Lochebene angeordnet ist. Vorzugsweise weist das Funktionsloch der Strahlerfläche eine maximale Erstre- ckung auf der Lochebene auf, die zwischen 10 % und 90 %, vorteilhaft zwischen 25 % und 75 %, einer maximalen Erstreckung der Strahlerfläche beträgt. Unter einem„auf einer Lochebene zumindest größtenteils umschlossenen Bereich" soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, der auf der Lochebene zu mehr als 180 Grad, vorteilhaft zu mehr als 270 Grad, besonders vorteilhaft zu 360 Grad, von dem Bauteil umgeben ist. Vorzugsweise sind eine Haupterstreckungsebene der Strahlerfläche und eine Lochebene des Funktionslochs parallel ausgerichtet. Insbesondere ist die Lochebene des Funktionslochs deckungsgleich mit einer Haupterstreckungsebene des Funktionslochs. Insbesondere ist die Lochebene des Funktionslochs senkrecht zu einer Haupt- abstrahlrichtung der Strahlerfläche ausgerichtet. Insbesondere soll unter dem Begriff „begrenzen" verstanden werden, dass das das Funktionsloch begrenzende Bauteil eine Größe des Funktionslochs definiert. Insbesondere weist das Bauteil eine Fläche und/oder Kante auf, die auf der Lochebene eine Begrenzung des Funktionslochs bildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugvorrichtung kann, während das Messgerät an einer Messstelle eines Werkstücks positioniert ist, eine Funktion durch das Funktionsloch bewirkt werden. Beispielsweise kann ein Einsatzwerkzeug durch das Funktionsloch wirken und/oder mittels eines Markierungsmittels durch das Funktionsloch die Messstelle auf dem Werkstück markieren.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Strahlerfläche das Funktionsloch auf einer Ebene vollständig umschließt, wodurch eine besonders kompakte Antenne bereitgestellt werden kann. Unter der Wendung„vollständig umschließen" soll insbesondere verstanden werden, dass die Strahlerfläche jeden Punkt des Funktions- lochs auf der Lochebene des Funktionslochs um 360 Grad umgibt.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Funktionsloch in einer Mitte der
Strahlerfläche angeordnet ist, wodurch eine Beeinflussung des Ortungssignals durch das Funktionsloch und insbesondere durch ein durch das Funktionsloch wirkendes Funktionsmittel minimiert werden kann. Unter einer„Mitte der Strahlerfläche" soll insbesondere ein Flächenmittelpunkt der Strahlerfläche auf einer Haupterstreckungsebe- ne der Strahlerfläche verstanden werden. Insbesondere sind der Flächenmittelpunkt des Funktionslochs auf der Lochebene und der Flächenmittelpunkt der Strahlerfläche auf der Haupterstreckungsebene der Strahlerfläche an einem gleichen Punkt angeord- net.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Strahlerfläche das Funktionsloch symmetrisch begrenzt, wodurch eine besonders vorteilhafte Abstrahlcharakteristik der Ortungsvorrichtung erreicht werden kann. Insbesondere soll unter der Wendung„symmetrisch begrenzen" verstanden werden, dass das Funktionsloch punktsymmetrisch zu einem
Flächenmittelpunkt des Funktionslochs begrenzt ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Ortungsantenne als eine LCR-Antenne ausgebildet ist, wodurch eine besonders geringe Baugröße und eine über eine große Bandbrei- te vorteilhafte Abstrahlcharakteristik möglich sind. Des Weiteren soll unter einer„LCR-
Antenne (Large-Current-Radiator-Antenne)" insbesondere eine Antenne verstanden werden, die ein Abstrahlelement aufweist, durch welches im Betrieb ein großer Strom fließt. Vorzugsweise weist die Strahlerfläche der LCR-Antenne einen Wellenwiderstand kleiner als 20 Ohm, vorteilhaft kleiner als 10 Ohm, besonders vorteilhaft kleiner als 5 Ohm, auf. Bevorzugt ist ein magnetischer Anteil des Ortungssignals im Nahfeld der Ortungsantenne wenigstens doppelt so groß wie ein elektrischer Anteil des Ortungssignals. Vorzugsweise ist die Antenneneinheit symmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene ausgerichtet, wobei die Symmetrieebene senkrecht zu dem Abstrahlelement ausgerichtet ist. Die Antenneneinheit ist vorteilhafterweise zumindest teilweise von einem insbesondere korrosionsbeständigen Metallblech, insbesondere von einem ge- bogenen Metallblech, gebildet, wie beispielsweise einem Metallblech aus einem Edelstahl und/oder ein verzinktes und/oder ein vergoldetes Blech usw. Alternativ ist eine Ausbildung der Antenneneinheit als Kunststoffkörper denkbar, wobei Flächen und/oder Teilbereiche, insbesondere zur Leitung von Signalen, zumindest teilweise metallisiert sind, wobei eine spezifische Dielektrizitätskonstante des Kunststoffkörpers bei einer Konstruktion und/oder Berechnung der Antenneneinheit zu berücksichtigen ist. Alternativ könnte die Ortungsantenne als eine Patchantenne und/oder als eine dipolähnliche Antenne ausgebildet sein.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Ortungsantenne eine Massefläche aufweist, die zumindest ein Funktionsloch begrenzt, wodurch die Funktionseinheit hinter der
Massefläche angeordnet werden kann. Des Weiteren kann durch die Massefläche eine besonders vorteilhafte Abstrahlcharakteristik erreicht werden. Insbesondere soll unter einer„Massefläche" ein Element verstanden werden, das zu einer Abschirmung und/oder vorteilhaft zu einer Reflexion von einem in eine unerwünschte Richtung aus- gesendeten Anteil des Ortungssignals vorgesehen ist. Insbesondere soll unter einer
„unerwünschten Richtung" eine Richtung verstanden werden, die zwischen 90 Grad und 180 Grad von einer Hauptabstrahlrichtung der Ortungsantenne abweicht. Vorzugsweise ist ein Bereich zwischen der Strahlerfläche und der Massefläche mit einem Dielektrikum und/oder bevorzugt mit Luft gefüllt.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung ein Gerätegehäuse umfasst, das ein Funktionsloch begrenzt, wodurch das Funktionsmittel von einer Seite des Gerätegehäuses auf die andere Seite des Gerätegehäuses wirken kann. Unter einem„Gerätegehäuse" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die mehrere in einem Innenraum des Gerätegehäuses angeordnete Baugruppen mechanisch verbindet. Vorzugsweise begrenzt das Geräte- gehäuse einen Innenraum, in dem zumindest teilweise wenigstens die Ortungsantenne angeordnet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Ortungsantenne dazu vorgesehen ist, zwei orthogonale Polarisationen des Ortungssignals zu empfangen, wodurch eine vorteilhafte Auswertung des Ortungssignals möglich ist. Insbesondere kann durch eine Auswertung eines bei einer Reflexion an einem Messobjekt von der einen Polarisation auf die andere Polarisation gedrehten Teils des Ortungssignals eine Reflexion des Ortungssignals an einer Oberfläche eines Werkstücks unterdrückt wer- den. Unter„orthogonale Polarisationen" sollen insbesondere zwei Polarisationen verstanden werden, deren elektrische Anteile senkrecht zueinander stehen und/oder zwei unterschiedliche zirkuläre Polarisationen verstanden werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung zumindest eine Funktionseinheit aufweist, die in zumindest einem Betriebszustand durch das Funktionsloch wirkt, wodurch in einer Hauptabstrahlrichtung der Ortungsantenne in einem Ortungsbereich der Ortungsantenne auf das Werkstück eingewirkt werden dann. Unter einer„Funktionseinheit" soll insbesondere eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende auf das Werkstück wirkende Einheit, vorzugsweise jedoch ein Markierungsmittel und/oder besonders vorteilhaft ein Einsatzwerkzeug, wie beispielsweise ein Bohrer oder ein Sägeblatt, verstanden werden. Insbesondere soll unter der Wendung„durch das Funktionsloch wirken" verstanden werden, dass eine auf einer dem Werkstück abgewandten Seite der Lochebene insbesondere auf die Funktionseinheit abgegebene Energie von der Funktionseinheit durch das Funktionsloch auf das Werkstück gesendet und/oder vorteilhaft geleitet wird.
Ferner geht die Erfindung aus von einem Handwerkzeug mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugvorrichtung wodurch besonders einfach vor einem Arbeitsvorgang ein Werkstück auf Ortungsobjekte überprüft werden kann. Insbesondere soll unter einem „Handwerkzeug" ein, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Werkzeug, vorteilhaft jedoch eine Bohrmaschine, ein Bohrhammer, ein Schlaghammer, eine Säge, ein Hobel, ein Schrauber, eine Fräse, ein Schleifer, ein Winkelschleifer, ein Gartengerät und/oder ein Multi-funktionswerkzeug, verstanden werden. Vorzugsweise weist das Handwerkzeug ein Gerätegehäuse auf, das zur Führung von einem Bediener greifbar ausgebildet ist. Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Handortungsgerät mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugvorrichtung. Unter einem„Handortungsgerät" soll insbesondere ein Gerät verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, von einem Bediener mit der Hand an einem Werkstück entlanggeführt, in dem Werkstück verdeckt angeordnete Bauelemente, beispielsweise Stromleitungen, Wasserrohre und/oder Holzbalken, zu erkennen und vorteilhaft eine Position, insbesondere eine Entfernung von dem Gerät, zu ermitteln. Vorzugsweise weist das Handortungsgerät ein Gerätegehäuse auf, das zur Führung von einem Bediener greifbar ausgebildet ist.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die
Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Handortungsgerät mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugvorrichtung und einer Ortungsantenne,
Fig. 2 die Ortungsantenne aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung und Fig. 3 einen Strahler und eine Massefläche der Ortungsantenne aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt ein Handortungsgerät 28 mit einer Handwerkzeugvorrichtung 10, einer Anzeigeeinheit 30, einer Eingabeeinheit 32 und einem Gerätegehäuse 22. Der Bediener führt das Handortungsgerät 28 bei einem Betrieb an dem Gerätegehäuse 22 über ein Werkstück 36. Die Handwerkzeugvorrichtung 10 sendet dabei ein Ortungssignal durch eine dem Anzeigeeinheit 30 abgewandte Seite des Gerätegehäuses 22 in das
Werkstück 36. Das Werkstück 36 ist hier als Teil einer Wand ausgebildet. Bei einem Ortungsvorgang reflektiert ein in dem Werkstück 36 verdeckt angeordnetes Ortungsobjekt 40, hier ein Armierungseisen, einen Teil des Ortungssignals. Die Handwerkzeugvorrichtung 10 empfängt einen Teil des Ortungssignals und bestimmt daraus zumindest eine Information über das Ortungsobjekt 40. In diesem Ausführungsbeispiel be- stimmt die Handwerkzeugvorrichtung 10, ob das Ortungsobjekt in einer Hauptabstrahlrichtung 38 vor der Ortungsantenne 12 angeordnet ist und eine Tiefe, in der das Ortungsobjekt 40 angeordnet ist.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Ortungsantenne 12 der Handwerkzeugvorrichtung 10. Die Ortungsantenne 12 ist als eine LCR-Antenne ausgebildet. Die Ortungsantenne 12 umfasst eine Strahlerfläche 14, eine Massefläche 18, vier Anpassmittel 42, vier Speisepunkte 44 und eine Befestigungsvorrichtung 46. Die Ortungsantenne 12 sendet und empfängt bei einem Betrieb zwei orthogonale Polarisationen des Ortungssignals voneinander getrennt. Dazu werden die vier Speisepunkte 44 der Ortungsantenne 12 ein- zeln angeregt und ein empfangender Teil des Ortungssignals an den vier Speisepunkten 44 gemessen.
Die Strahlerfläche 14 sendet und empfängt bei einem Betrieb das Ortungssignal in der Hauptabstrahlrichtung 38. Sie ist quadratisch geformt. Die Speisepunkte 44 regen über die Anpassmittel 42 die Strahlerfläche 14 zur Aussendung des Ortungssignals an. Jeder der Speisepunkte ist mehr als 25 mm von jedem der anderen Speisepunkte beabstandet angeordnet. Dabei transformieren die Anpassmittel 42 einen Wellenwiderstand der Speisepunkte 44, hier 50 Ohm, zu einem Wellenwiderstand der
Strahlerfläche 14, hier kleiner als 10 Ohm. Die Anpassmittel 42 verlaufen trapezförmig von den Speisepunkten 44 zu der Strahlerfläche 14. Die Strahlerfläche 14 und die
Anpassmittel 42 werden von einer einstückig ausgebildeten leitenden Fläche gebildet.
Dabei verjüngen sich die Anpassmittel 42 von der Strahlerfläche 14 in Richtung der Speisepunkte 44. Die Speisepunkte 44 sind auf einer Ebene der Massefläche 18 an- geordnet. Die Massefläche 18 erstreckt sich bei den Speisepunkten 44 parallel zu der
Strahlerfläche 14. Eine weitere Ausgestaltung der Ortungsantenne 12 kann der Druckschrift DE 10 2008 041 651 A1 entnommen werden.
Die Strahlerfläche 14, die Massefläche 18 und das Gerätegehäuse 22 begrenzen jeweils ein Funktionsloch 16, 20, 24. Die Speisepunkte 44 sind gleichmäßig um das Funktionsloch 20 der Massefläche 18 herum angeordnet. Das Funktionsloch 20 der Massefläche 18 liegt somit zwischen den Speisepunkten 44. Des Weiteren begrenzt eine nicht näher dargestellte Elektronikplatine der Handwerkzeugvorrichtung 10 ein Funktionsloch. Die Funktionslöcher 16, 20, 24 bilden gemeinsam eine Funktionsöffnung 34. Die Strahlerfläche 14, die Massefläche 18 und das Gerätegehäuse 22 um- schließen die jeweiligen Funktionslöcher 16, 20, 24 jeweils auf einer Ebene vollständig.
Das Funktionsloch 16 der Strahlerfläche 14 ist in einer Mitte der Strahlerfläche 14 angeordnet. Die Strahlerfläche 14 begrenzt das Funktionsloch 16 punktsymmetrisch. In diesem Ausführungsbeispiel begrenzt die Strahlerfläche 14 das Funktionsloch 16 kreisförmig.
Die Anzeigeeinheit 30 zeigt einem Bediener bei einem Betrieb zumindest ein Ortungsergebnis an. Mittels der Eingabeeinheit 32 kann ein Bediener zumindest eine Ortungsart und/oder eine Darstellungsart des Ortungsergebnisses beeinflussen. Bei dem Betrieb greift der Bediener das Gerätegehäuse 22. Die Funktionseinheit 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Stift ausgebildet. Der Bediener kann durch die Funktionsöffnung 34 eine Stelle einer Ortung auf dem Werkstück 36 markieren, ohne das Handortungsgerät 28 hierzu von der Wand wegnehmen zu müssen, wodurch eine besonders genaue Markierung der Stelle der Ortung möglich ist. Somit wirkt die Funktionseinheit 26 in zumindest einem Betriebszustand durch die Funktionslöcher 16, 20, 24.
In einer weiteren nicht näher dargestellten Ausgestaltung weist ein Handwerkzeug eine erfindungsgemäße Handwerkzeugvorrichtung auf. Das Handwerkzeug ist als eine Bohrmaschine ausgebildet. Eine Ortungsantenne der Handwerkzeugvorrichtung ist mechanisch mit einer Funktionseinheit verbunden. Die Ortungsantenne ist an einem Vorsatz befestigt, der in Arbeitsrichtung vor einem Bohrfutter des Handwerkzeugs angeordnet ist. Bei einem Arbeitsvorgang wirkt ein Einsatzwerkzeug, hier ein Bohrer, durch eine Funktionsöffnung der Handwerkzeugvorrichtung auf ein Werkstück.

Claims

Ansprüche
1 . Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ortungsantenne (12), die eine Strahlerfläche (14) aufweist, die bei einem Betrieb ein Ortungssignal zumindest aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlerfläche (14) zumindest ein Funktionsloch (16) begrenzt.
2. Handwerkzeugvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Strahlerfläche (14) das Funktionsloch (16) auf einer Ebene vollständig umschließt.
3. Handwerkzeugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsloch (16) in einer Mitte der Strahlerfläche (14) angeordnet ist.
4. Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlerfläche (14) das Funktionsloch (16) symmetrisch begrenzt.
5. Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortungsantenne (12) als eine LCR-Antenne ausgebildet ist.
6. Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortungsantenne (12) eine Massefläche (18) aufweist, die zumindest ein Funktionsloch (20) begrenzt.
7. Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gerätegehäuse (22), das ein Funktionsloch (24) begrenzt.
8. Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortungsantenne (12) dazu vorgesehen ist, zwei orthogonale Polarisationen des Ortungssignals zu empfangen.
9. Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Funktionseinheit (26), die in zumindest einem Betriebszustand durch das Funktionsloch (16, 20, 24) wirkt.
10. Handwerkzeug mit einer Handwerkzeugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
1 1 . Handortungsgerät mit einer Handwerkzeugvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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