WO2020064528A1 - Aktorik für ein bremselement - Google Patents

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WO2020064528A1
WO2020064528A1 PCT/EP2019/075287 EP2019075287W WO2020064528A1 WO 2020064528 A1 WO2020064528 A1 WO 2020064528A1 EP 2019075287 W EP2019075287 W EP 2019075287W WO 2020064528 A1 WO2020064528 A1 WO 2020064528A1
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WO
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brake device
claw coupling
safety brake
claw
actuator element
Prior art date
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PCT/EP2019/075287
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Dennis
Florian Esenwein
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to CN201980063641.2A priority patent/CN112789145B/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B5/00—Sawing machines working with circular or cylindrical saw blades; Components or equipment therefor
    • B27B5/29—Details; Component parts; Accessories
    • B27B5/38—Devices for braking the circular saw blade or the saw spindle; Devices for damping vibrations of the circular saw blade, e.g. silencing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G19/00—Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws
    • B27G19/02—Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws for circular saws
    • B27G19/04—Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws for circular saws for manually-operated power-driven circular saws

Definitions

  • the invention relates to an actuator system for a braking element.
  • a handheld power tool in particular a hand-held circular saw with a machining tool designed as a saw blade, with a safety brake device for braking the
  • Actuator element triggers the safety brake device as soon as an approach to human skin or a contact of the saw blade with human skin is detected.
  • the safety brake device is designed as a dog clutch with a first dog clutch part and a second dog clutch part.
  • a positive connection is advantageously established, as a result of which braking takes place quickly and safely.
  • a particularly fast-reacting actuator element is to be made available for triggering the claw coupling in order to avoid injuries during an intervention in the circular saw blade or to keep them as small as possible. This is achieved in that the actuator element actuates the safety brake device directly.
  • the actuator element is designed as a lifting unit which actively moves at least one claw coupling part of the claw coupling.
  • a lifting unit is understood to mean one or more elements which, when an activation energy, preferably an electrical current, is applied, are able to expand axially suddenly and at least one
  • the actuator element is designed as a “shape memory alloy” (SMA) element which actively moves at least one claw coupling part of the claw coupling.
  • SMA shape memory alloy
  • Figure 1 a hand tool according to the invention in
  • Figure 2 an embodiment of an actuator element in a schematic
  • Figure 3 another embodiment of an actuator element in
  • FIG. 4 a further embodiment of an actuator element in a schematic representation
  • Figure 5 another embodiment of an actuator element in
  • Figure 6 another embodiment of an actuator element in
  • Figure 7 another embodiment of an actuator element in
  • Figure 8 another embodiment of an actuator element in
  • Figure 9 another embodiment of an actuator element in
  • Figure 1 shows a handheld power tool 10, which is designed as a hand-held circular saw, and the hand-held circular saw 10 in a sectional view.
  • the circular saw 10 comprises a first housing 12, which as
  • the circular saw 10 has a handle 11 and a base plate 13 for guiding the
  • the motor housing 12 receives an electric motor drive 16.
  • the electric motor drive 16 drives via a motor shaft 18 and one Machining shaft 20 rotates a machining tool 22 during an operation.
  • the machining tool 22 is designed as a saw blade, in particular as a circular saw blade.
  • a saw blade cover 24 protects against contact with the saw blade 22 and against workpiece chips of a workpiece ejected by the saw blade 22.
  • a first gearwheel 25 is arranged on the motor shaft 18 and meshes with a second gearwheel 26 seated on the machining shaft 20.
  • the second gear 26 has the function of a safety clutch.
  • the first gear 25 and the safety clutch 26 form a first gear stage.
  • the safety clutch 26 protects the electric motor drive 16 from damage which can be caused by the machining tool being blocked.
  • the safety clutch has the function of keeping the masses to be braked as low as possible during sudden braking by decoupling the drive train after the safety clutch. that from
  • the safety clutch 26 disconnects in the event of an overload, i.e. when a limit of the transmitted torque is exceeded, the motor shaft 18 of the
  • the limit of the torque to be transmitted is at least 5 Nm, maximum 12 Nm, but preferably 10 Nm.
  • a safety brake device 30 is provided for braking the saw blade 18 as soon as a contact or approach to a human body part, such as a finger, is detected with the saw blade 22.
  • An actuator unit 60 is provided to actuate the safety brake device 30.
  • the actuator unit 60 actuates a component of the
  • a brake system 30 is designed as a dog clutch, as shown in FIG. 2.
  • a first part 32 of the dog clutch 30 is arranged on the machining shaft 20.
  • the first coupling part 32 is connected to the machining shaft 20 in a rotationally fixed manner.
  • a second part 34 of the dog clutch 30 is designed as a dog clutch, as shown in FIG. 2.
  • Claw coupling 30 is arranged in the motor housing of the hand-held circular saw 10.
  • the second part 34 of the dog clutch 30 is designed to be non-rotatable with respect to the motor housing 12, but is axially displaceable. During a braking operation, the second part 34 of the dog clutch 30 is moved axially in the direction R into the first part 32 of the dog clutch 30. However, it is also possible to move both coupling parts 32, 34 axially towards the other, whereby the coupling can be closed. The claws interlock and create a positive connection. Thus, the movement of the machining shaft 20 is stopped.
  • the actuator unit 60 is designed as a lifting unit. If a braking operation is to be initiated, the lifting unit 60 is energized as soon as a human touches or approaches
  • the lifting unit 60 expands spatially in the direction R and moves the second part 34 of the dog clutch 30 axially in the direction R into the first part 32 of the dog clutch 30 connected to the machining shaft 20.
  • the claws interlock and create a positive connection.
  • the spatial expansion of the lifting unit 60 takes place in a time of less than 5 ms, in particular less than 1.5 ms.
  • the machining shaft 20 is blocked in a time of less than 10 ms, in particular less than 5 ms. This is the time that passes from the energization of the actuator 60 until the machining shaft 20 comes to a standstill.
  • the two claw coupling parts 32, 34 are pressed apart by a spring 62.
  • the spring 62 is between the first part 32 and the second part 34 of the
  • Claw clutch 30 arranged.
  • two or more springs can also be used are used. If the lifting unit 60 is no longer energized, it moves back to its original length. So that the second part 34 of the
  • the actuator element 60 is designed as a shape memory alloy (SMA) cable.
  • SMA shape memory alloy
  • the SMA cable 60 is fixed to the via two connection points 61a, 61b
  • the SMA cable 60 is electrically insulated from the second part 34 of the claw coupling 30.
  • the SMA cable 60 can also be designed as an multi-strand actuator element 60.
  • Several SMA cables as actuators can be distributed symmetrically over a circumference of the second part 34 of the claw coupling 30.
  • the second part 34 of the claw coupling 30 is rigidly connected to the housing of the circular saw 10.
  • the first part 32 of the dog clutch 30 is arranged axially displaceably on the machining shaft 20.
  • Behind the first claw coupling part 32 there is a disk 64 which is in contact with the first part 32 of the claw coupling 30 via a slide bearing 66.
  • the disc 64 is rotatably stable, axially displaceable with the housing of the circular saw 10 connected.
  • the disk 64 is moved in the direction R of the safety brake device 30 via an actuator element 60 designed as a lifting unit.
  • the disk 64 takes the first part 32 of the claw coupling 30 in the direction R and presses the first part 32 of the claw coupling 30 into the second part 34 of the claw coupling 30 which is fixedly connected to the housing.
  • the claws interlock and the movement of the machining shaft 20 becomes stopped suddenly.
  • a spring 62 is arranged between the first part 32 and the second part 34 of the dog clutch 30. In order to release the safety brake system 30 again, the two claw coupling parts 32, 34 are pressed apart by the spring 62.
  • the actuator element 60 in FIG. 5 is designed as an SMA wire, which pulls the first part 32 of the claw coupling 30 into the second part of the claw coupling 30 via a disk 64.
  • FIG. 6 shows an actuator element 60 which is designed as an SMA cable.
  • the actuator element 60 is connected to a disk 64, which is rotatably connected to the machining shaft 20 via a ball bearing.
  • the disk 64 is either provided with a lubricious coating or there is a slide bearing between the disk 64 and the first part 32 of the dog clutch 30, which allows low-friction sliding between the disk 64 and the first part 32 of the dog clutch 30.
  • the second claw coupling part 34 has no mechanical connection to the machining shaft 34 and is axially displaceable via grooves in the housing and is secured against rotation.
  • the first part 34 of the dog clutch 30 is thus moved into the second part of the dog clutch 32, which is non-rotatably connected to the shaft 20.
  • the claws interlock and the movement of the machining shaft 20 is stopped suddenly.
  • the first coupling element 32 is pressed into the second coupling element 34 via a preloaded spring 62. If the spring is pretensioned, the first coupling element 32 is held in the starting position against the spring force by means of two grinding pins 63. On the first part 32 of the coupling 30 there is a groove 70 in which the grinding pin 62 engages.
  • the actuator element 60 is designed as a piezo stack that extends axially.
  • the stroke of the actuator element 60 is increased via a rotatably mounted lever arm 72.
  • the lever arm 72 is designed such that the ratio between A and B corresponds to at least 1: 5, preferably 1:10.
  • Claw coupling part 34 moves. This blocks the machining shaft 20.
  • the first coupling element 32 is moved into the second coupling element 34 via a prestressed spring 62. If the spring is preloaded, the first coupling element 32 is held in the starting position against the spring force by means of two grinding pins 60. On the first part 32 of the
  • Coupling 30 is a groove 70 in which the grinding pin 63 engages.
  • the actuator element 60 is designed here as one or more SMA cables.
  • the actuator element 60 is arranged as a lifting element on the machining shaft 22.
  • One or more actuator elements are located on the machining shaft 22 between the first claw element 32 and a disk 64.
  • the current to the actuator element 60 is transmitted via a slip ring 74.
  • slip rings are worked directly into the disk 64.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Forests & Forestry (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbremsvorrichtung (30) zum Bremsen eines Sägeblatts (22) einer Handkreissäge (10), mit einem ersten Bremselement (32), wobei das erste Bremselement (32) drehfest auf einer Bearbeitungswelle (20) einer Handkreissäge (10) angeordnet ist und mit einem zweiten Bremselement (34), wobei das zweite Bremselement (34) drehfest an einem Gehäuse (12) der Handkreissäge (10) angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass ein Aktorelement (60) die Sicherheitsbremsvorrichtung (30) auslöst, sobald eine Annäherung menschlicher Haut oder eine Berührung des Sägeblatts (22) mit menschlicher Haut erkannt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Aktorik für ein Bremselement
Die Erfindung betrifft eine Aktorik für ein Bremselement.
Stand der Technik
Offenbarung der Erfindung
Es wird vorgeschlagen, eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine Handkreissäge mit einem als Sägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug, mit einer Sicherheitsbremsvorrichtung zum Bremsen des
Bearbeitungswerkzeugs auszustatten. Es wird vorgeschlagen, dass ein
Aktorelement die Sicherheitsbremsvorrichtung auslöst, sobald eine Annäherung menschlicher Haut oder eine Berührung des Sägeblatts mit menschlicher Haut erkannt wird. Somit kann die Sicherheit eines Benutzers der
Handwerkzeumaschine erhöht werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Sicherheitsbremsvorrichtung nach dem Hauptanspruch möglich.
Erfindungsgemäß ist die Sicherheitsbremsvorrichtung als Klauenkupplung mit einem ersten Klauenkupplungsteil und einem zweiten Klauenkupplungsteil ausgebildet. Dadurch wird vorteilhaft eine formschlüssige Verbindung hergestellt, wodurch eine Bremsung schnell und sicher statt findet. Es soll ein besonders schnell reagierende Aktorelement zur Auslösung der Klauenkupplung zur Verfügung gestellt werden, um Verletzungen bei einem Eingriff in das Kreissägeblatt zu vermeiden oder möglichst gering zu halten. Das wird dadurch erreicht, dass das Aktoreielement die Sicherheitsbremsvorrichtung direkt betätigt.
In einer Ausführungsform ist das Aktorelement als eine Hubeinheit ausgebildet welche zumindest ein Klauenkupplungsteil der Klauenkupplung aktiv bewegt. Unter einer Hubeinheit wird ein oder mehrere Elemente verstanden, welche bei Anlegen einer Aktivierungsenergie, hier bevorzugt ein elektrischer Strom, in der Lage sind, sich axial schlagartig auszudehnen und zumindest ein
Klauenkupplungsteil der Klauenkupplung schlagartig (< 5ms) axial zu bewegen.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Aktorelement als„shape memory alloy“ (SMA)-Element ausgebildet, welches zumindest ein Klauenkupplungsteil der Klauenkupplung aktiv bewegt.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1: eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in
schematischer Darstellung,
Figur 2: eine Ausführungsform eines Aktorelements in schematischer
Darstellung,
Figur 3: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in
schematischer Darstellung, Figur 4: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in schematischer Darstellung,
Figur 5: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in
schematischer Darstellung,
Figur 6: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in
schematischer Darstellung,
Figur 7: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in
schematischer Darstellung,
Figur 8: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in
schematischer Darstellung,
Figur 9: eine weitere Ausführungsform eines Aktorelements in
schematischer Darstellung.
Beschreibung
Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.
Figur 1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Handkreissäge ausgebildet ist, sowie die Handkreissäge 10 in einer Schnittdarstellung.
Die Handkreissäge 10 umfasst ein erstes Gehäuse 12, welches als
Motorgehäuse ausgebildet ist und ein zweites Gehäuse 14. Die Handkreissäge 10 weist einen Handgriff 11 und eine Grundplatte 13 zur Führung der
Handkreissäge 10 auf.
Das Motorgehäuse 12 nimmt einen elektromotorischen Antrieb 16 auf. Der elektromotorischen Antrieb 16 treibt über eine Motorwelle 18 und eine Bearbeitungswelle 20 ein Bearbeitungswerkzeug 22 bei einem Arbeitsvorgang drehend an. Das Bearbeitungswerkzeug 22 ist als Sägeblatt, insbesondere als Kreissägeblatt ausgebildet. Eine Sägeblattabdeckung 24 schützt vor einer Berührung des Sägeblatts 22 und vor durch das Sägeblatt 22 ausgeschleuderten Werkstückspänen eines Werkstücks.
Auf der Motorwelle 18 ist ein erstes Zahnrad 25 angeordnet, das mit einem auf der Bearbeitungswelle 20 sitzenden zweiten Zahnrad 26 kämmt. Das zweite Zahnrad 26 hat die Aufgabe einer Sicherheitskupplung. Das erste Zahnrad 25 und die Sicherheitskupplung 26 bilden eine erste Getriebestufe.
Die Sicherheitskupplung 26 schützt den elektromotorischen Antrieb 16 vor einem Schaden, der durch ein Blockieren des Bearbeitungswerkzeugs hervorgerufen werden kann.
Desweiteren hat die Sicherheitskupplung die Funktion, beim schlagartigen Bremsen, die abzubremsenden Massen möglichst gering zu halten indem der Antriebsstrang nach der Sicherheitskupplung abgekoppelt bez. das vom
Antriebsstrang kommenden Drehmoment in seiner Spitze begrenzt wird und somit eine möglichst kurze Bremszeit zu ermöglichen.
Die Sicherheitskupplung 26 trennt bei Überlast, d.h. bei Überschreiten einer Grenze des übertragenen Drehmoments die Motorwelle 18 von der
Bearbeitungswelle 20. Die Grenze des zu übertragenen Drehmoments beträgt hierbei mindestens 5 Nm, maximal 12 Nm, bevorzugt jedoch 10 Nm.
Eine Sicherheitsbremsvorrichtung 30 ist zum Bremsen des Sägeblatts 18 vorgesehen, sobald eine Berührung oder Annäherung eines menschlichen Körperteils, wie ein Finger mit dem Sägeblatt 22 erfasst wird. Eine Aktoreinheit 60 ist dazu vorgesehen, die Sicherheitsbremsvorrichtung 30 zu betätigen.
Erfindungsgemäß betätigt die Aktoreinheit 60 ein Bauteil der
Sicherheitsbremsvorrichtung 30, welches direkt in die Bearbeitungswelle 20 eingreift. Erfindungsgemäß ist ein Bremssystem 30 als Klauenkupplung ausgebildet ist, wie in Figur 2 gezeigt. Ein erster Teil 32 der Klauenkupplung 30 ist auf der Bearbeitungswelle 20 angeordnet. Das erste Kupplungsteil 32 ist mit der Bearbeitungswelle 20 drehfest verbunden. Ein zweites Teil 34 der
Klauenkupplung 30 ist im Motorgehäuse der Handkreissäge 10 angeordnet. Das zweite Teil 34 der Klauenkupplung 30 ist gegenüber dem Motorgehäuse 12 drehfest ausgeführt, jedoch axial verschiebbar. Bei einem Bremsvorgang wird das zweite Teil 34 der Klauenkupplung 30 in Richtung R in das erste Teil 32 der Klauenkupplung 30 axial bewegt. Es können aber auch beide Kupplungsteile 32, 34 axial zum jeweils anderen hinbewegt werden, wodurch die Kupplung geschlossen werden kann. Die Klauen greifen ineinander und ein Formschluß erzeugt. Somit wird die Bewegung der Bearbeitungswelle 20 gestoppt.
Im Ausführungsbeispiel in Figur 2 ist die Aktoreinheit 60 als Hubeinheit ausgebildet. Soll ein Bremsvorgang eingeleitet werden, wird die Hubeinheit 60 bestromt, sobald eine Berührung oder Annäherung eines menschlichen
Körperteils, wie ein Finger mit dem Sägeblatt 22 erkannt wird und eine Bremsung eingeleitet wird. Die Hubeinheit 60 dehnt sich dabei in Richtung R räumlich aus und bewegt das zweite Teil 34 der Klauenkupplung 30 in Richtung R axial in das mit der Bearbeitungswelle 20 verbundene erste Teil 32 der Klauenkupplung 30, hinein. Die Klauen greifen ineinander und ein Formschluß erzeugt. Die räumliche Ausdehnung der Hubeinheit 60 findet dabei in einer Zeit unter 5ms, insbesondere unter 1,5 ms statt.
Dadurch wird die Bearbeitungswelle 20 schlagartig blockiert.
Unter schlagartig wird hier verstanden, dass die Bearbeitungswelle 20 in einer Zeit unter 10 ms, insbesondere unter 5 ms blockiert wird. Das ist die Zeit, die von der Bestromung des Aktors 60 bis zum Stillstand der Bearbeitungswelle 20 vergeht.
Um das Sicherheitsbremssystem 30 wieder frei zu geben, werden die beiden Klauenkupplungsteile 32, 34 über eine Feder 62 auseinander gedrückt. Die Feder 62 ist zwischen dem ersten Teil 32 und dem zweiten Teil 34 der
Klauenkupplung 30 angeordnet. Es können aber auch zwei oder mehr Federn zum Einsatz kommen. Wird die Hubeinheit 60 nicht mehr bestromt, bewegt diese sich in ihre Ausgangslänge zurück. Damit wird das zweite Teil 34 der
Klauenkupplung 30 in Richtung S bewegt und der Formschluss wird gelöst.
In Figur 3 ist das Aktorelement 60 als ein shape memory alloy (SMA) Kabel ausgebildet. Die Funktion der Klauenbremse 30 ist analog wie in der
Figurenbeschreibung zu Figur 2 beschrieben. Die axiale Bewegung des zweiten Klauenkupplungselements 34 in das mit der Bearbeitungswelle 20 drehende erste Klauenkupplungselements 32 erfolgt über das SMA Kabel 60.
Das SMA Kabel 60 ist über zwei Anschlusspunkte 61a, 61b fest mit dem
Motorgehäuse 12 verbunden. Das SMA Kabel 60 ist dabei gegenüber dem zweiten Teil 34 der Klauenkupplung 30 elektrisch isoliert.
Soll der Bremsvorgang eingeleitet werden, wird an das SMA Kabel 60 eine Spannung von 50 bis 250V, insbesondere von 80 bis 120V angelegt.
Dabei fließt durch das SMA Kabel 60 ein Strom von 100 bis 400 A, insbesondere ein Strom von 200A. Dadurch verkürzt sich das SMA Kabel um 2 bis 8%, bevorzugt um 4%. Durch die Verkürzung greift das SMA Kabel 60 in das zweite Teil 34 der Klauenbremse 30 ein und bewegt das zweite Teil 34 der
Klauenbremse 30 in Richtung R in das erste Teil 32 zweite Teil 34 der
Klauenbremse 30. Die Klauen greifen ineinander und es wird ein Formschluß erzeugt. Dadurch wird die Bearbeitungswelle 20 schlagartig blockiert.
Das SMA Kabel 60 kann auch als ein Aktorelement 60 mehrsträngig ausgeführt sein. Mehrere SMA Kabel als Aktoren können über einen Umfang des zweiten Teils 34 der Klauenkupplung 30 symmetrisch verteilt.
In Figur 4 ist der zweite Teil 34 der Klauenkupplung 30 starr mit dem Gehäuse der Handkreissäge 10 verbunden. Das erste Teil 32 der Klauenkupplung 30 ist axial verschiebbar auf der Bearbeitungswelle 20 angeordnet. Hinter dem ersten Klauenkupplungsteil 32 befindet sich eine Scheibe 64 die über ein Gleitlager 66 in Kontakt mit dem erste Teil 32 der Klauenkupplung 30 steht. Die Scheibe 64 ist mit dem Gehäuse der Handkreissäge 10 drehstabil, axial verschiebbar verbunden. Über ein als Hubeinheit ausgebildetes Aktorelement 60 wird die Scheibe 64 in Richtung R der Sicherheitsbremsvorrichtung 30 bewegt. Dabei nimmt die Scheibe 64 das erste Teil 32 der Klauenkupplung 30 in Richtung R mit und drückt das erste Teil 32 der Klauenkupplung 30 in das fest mit dem Gehäuse verbundenen zweite Teil 34 der Klauenkupplung 30. Die Klauen greifen ineinander und die Bewegung der Bearbeitungswelle 20 wird schlagartig gestoppt.
Eine Feder 62 ist zwischen dem ersten Teil 32 und dem zweiten Teil 34 der Klauenkupplung 30 angeordnet. Um das Sicherheitsbremssystem 30 wieder frei zu geben, werden die beiden Klauenkupplungsteile 32, 34 über die Feder 62 auseinander gedrückt.
Der Aktorelement 60 in Figur 5 ist als ein SMA Draht ausgebildet, der über eine Scheibe 64 das erste Teil 32 der Klauenkupplung 30 in das zweite Teil der Klauenkupplung 30 zieht.
Figur 6 zeigt ein Aktorelement 60, der als SMA Kabel ausgeführt ist. Das Aktorelement 60 ist mit einer Scheibe 64 verbunden, die über ein Kugellager drehend mit der Bearbeitungswelle 20 verbunden ist. Die Scheibe 64 ist dabei entweder mit einer gleitfähigen Beschichtung versehen oder zwischen der Scheibe 64 und dem ersten Teil 32 der Klauenkupplung 30 befindet sich ein Gleitlager, das ein reibarmes Gleiten zwischen der Scheibe 64 und dem ersten Teil 32 der Klauenkupplung 30 erlaubt. Über einen oder mehrere SMA- Kabel 60, die zwischen der Scheibe 64 und dem ersten Teil 32 der Klauenkupplung 30 gesponnen sind, ist die Scheibe 64 gegen das mitdrehen auf der
Bearbeitungswelle 20 gesichert.
Das zweite Klauenkupplungsteil 34 hat keine mechanische Verbindung zur Bearbeitungswelle 34 und ist über Nuten im Gehäuse axial verschiebbar und gegen mitdrehen gesichert gelagert. Über verkürzen des SMA Kabels 60 oder der SMA Kabel wird das gegenüber der Bearbeitungswelle 20 stehende Klauenkupplungselement 34 an die Scheibe 64 heranbewegt und schiebt hierdurch die Kupplungselemente 32, 34 zusammen.
Das erste Teil 34 der Klauenkupplung 30 wird somit in das zweite drehfest mit der Welle 20 verbundenen Teil der Klauenkupplung 32 hineinbewegt. Die Klauen greifen ineinander und die Bewegung der Bearbeitungswelle 20 wird schlagartig gestoppt.
Im Ausführungsbeispiel in Figur 7 wird das erstes Kupplungselement 32 über eine vorgespante Feder 62 in das zweite Kupplungselement 34 gedrückt. Ist die Feder vorgespannt, wird das erste Kupplungselement 32 gegen die Federkraft über zwei Schleifstifte 63 in der Ausgangsposition gehalten. Auf dem ersten Teil 32 der Kuppelung 30 befindet sich eine Nut 70, in der der Schleifstift 62 eingreift.
Das Aktorelement 60 ist hierbei als ein Piezo-Stack ausgebildet, der sich axial ausdehnt.
Der Hub des Aktorelements 60 wird über einen drehbar gelagerten Hebelarm 72 verstärkt. Hierbei ist der Hebelarm 72 so gestaltet, dass das Verhältnis zwischen A und B mindestens 1:5 beforzugt 1:10 entspricht.
Sobald das Aktorelement 60 bestromt ist, gibt der Hebel 72 das erste
Klauenkupplungselement 32 frei. Dies wird über die Feder 62 in das zweite
Klauenkupplungsteil 34 bewegt. Dadurch wird die Bearbeitungswelle 20 blockiert.
Im Ausführungsbeispiel in Figur 8 wird das erstes Kupplungselement 32 über eine vorgespannte Feder 62 in das zweite Kupplungselement 34 bewegt. Ist die Feder vorgespannt, wird das erste Kupplungselement 32 gegen die Federkraft über zwei Schleifstifte 60 in der Ausgangsposition gehalten. Auf dem ersten Teil 32 der
Kuppelung 30 befindet sich eine Nut 70, in der der Schleifstift 63 eingreift.
Das Aktorelement 60 ist hierbei als ein oder mehrere SMA Kabel ausgebildet.
Verkürzt sich das SMA Kabel 60 infolge einer Bestromung, wird das erste Kupplungselement 32 mit der Federenergie in das zweite Kupplungselement 34 bewegt.
Im Ausführungsbeispiel in Figur 9 ist das Aktorelement 60 als Hubelement auf der Bearbeitungswelle 22 angeordnet. Auf der Bearbeitungswelle 22 befinden sich zwischen dem ersten Klauenelement 32 und einer Scheibe 64 ein oder mehrere Aktorelemente. Der Strom zum Aktorelement 60 wird über einen Schleifring 74 übertragen.
Hierbei sind die Schleifringe direkt in die Scheibe 64 eingearbeitet.

Claims

Ansprüche
1. Sicherheitsbremsvorrichtung (30) zum Bremsen eines Sägeblatts (22) einer Handkreissäge (10), mit einem ersten Bremselement (32), wobei das erste Bremselement (32) drehtest auf einer Bearbeitungswelle (20) einer
Handkreissäge (10) angeordnet ist und mit einem zweiten Bremselement (34), wobei das zweite Bremselement (34) drehfest an einem Gehäuse (12) der Handkreissäge (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktorelement (60) die Sicherheitsbremsvorrichtung (30) auslöst, sobald eine Annäherungmenschlicher Haut oder eine Berührung des Sägeblatts (22) mit menschlicher Haut erkannt wird.
2. Sicherheitsbremsvorrichtung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsbremsvorrichtung (30) als Klauenkupplung mit einem ersten Klauenkupplungsteil (32) und einem zweiten Klauenkupplungsteil (34) ausgebildet ist.
3. Sicherheitsbremsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aktorelement (60) als eine Hubeinheit ausgebildet ist, welche zumindest ein Klauenkupplungsteil (32) der
Klauenkupplung (30) aktiv bewegt.
4. Sicherheitsbremsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aktorelement (60) als„shape memory alloy“ (SMA)- Element ausgebildet ist, welches zumindest ein
Klauenkupplungsteil (32) der Klauenkupplung (30) aktiv bewegt.
5. Sicherheitsbremsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aktorelement (60) aus mehreren„shape memory alloy“ (SMA)- Elementen ausgebildet ist, welche zumindest ein Klauenkupplungsteil (32) der Klauenkupplung (30) aktiv bewegen.
6. Sicherheitsbremsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktorelement (60) zumindest ein
Piezoelement und/oder ein„shape memory alloy“ (SMA)- Element umfasst, welches ein über eine Feder (62) vorgespanntes Klauenkupplungsteil (32) der Klauenkupplung (30) über zumindest ein Halteelement (60) in Position hält.
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