DE102018222393A1

DE102018222393A1 - Hand tool with at least one safety brake device

Info

Publication number: DE102018222393A1
Application number: DE102018222393.9A
Authority: DE
Inventors: Juergen Wiker; Michael Wall; Daniel Dennis; Florian Esenwein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine (10), insbesondere Handkreissäge, mit einem als Kreissägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug (22) und mit einer Sicherheitsbremsvorrichtung (32) zu einem Schutz einen Benutzer. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine (10) mindestens eine Sensorikeinheit (66) und die Sicherheitsbremsvorrichtung (32) eine Backenbremseinheit umfasst.The invention relates to a handheld power tool (10), in particular a circular saw, with a machining tool (22) designed as a circular saw blade and with a safety brake device (32) for protecting a user. It is proposed that the handheld power tool (10) comprise at least one sensor unit (66) and the safety brake device (32) comprises a shoe brake unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit mindestens einer Sicherheitsbremsvorrichtung.The invention relates to a hand tool with at least one safety brake device.

Stand der TechnikState of the art

Es sind bereits Sicherheitsbremsvorrichtung für Elektrowerkzeuge bekannt.Safety braking devices for power tools are already known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es soll eine besonders zuverlässige Auslegung eines Bremssystems zur Verfügung gestellt werden, um Verletzungen bei einer Nutzung einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Handkreissäge, zu vermeiden oder möglichst gering zu halten.A particularly reliable design of a braking system is to be made available in order to avoid or minimize injuries when using a hand-held power tool, in particular a circular saw.

Die Handkreissäge weist dabei vorteilafterweise mindestens eine Sensorikeinheit und mindestens eine Sicherheitsbremsvorrichtung auf. Somit kann ein Benutzer der Handkreissäge sicher vor Verletzungen geschützt werden.The hand-held circular saw advantageously has at least one sensor unit and at least one safety brake device. Thus, a user of the circular saw can be safely protected against injuries.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Sicherheitsbremsvorrichtung nach dem Hauptanspruch möglich.Advantageous further developments of the safety brake device according to the main claim are possible due to the features listed in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist die Sicherheitsbremsvorrichtung als Backenbremse ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass eine direkte Einwirkung der Bremse auf ein Bearbeitungswerkzeug erfolgen kann und somit eine Bremsung effektiv ohne weiteren Bauteile erfolgen kann. Weiterhin können hohe Bremsenergien in einer kurzen Zeit umgewandelt werden. Somit kann vorteilhaft eine leistungsfähige Bremse realisiert werden.According to the invention, the safety brake device is designed as a shoe brake. This has the advantage that the brake can act directly on a machining tool, and braking can thus take place effectively without additional components. Furthermore, high braking energies can be converted in a short time. A powerful brake can thus advantageously be realized.

In einem Ausführungsbeispiel wirkt die Backenbremseinheit direkt auf das Bearbeitungswerkzeug, wobei ein Kraftschluss hergestellt wird. Somit kann vorteilhaft Bauraum gespart und eine kompakte Bauweise ermöglicht werden.In one exemplary embodiment, the shoe brake unit acts directly on the machining tool, a frictional connection being produced. This advantageously saves installation space and enables a compact design.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wirkt die Backenbremseinheit auf die Bearbeitungswelle, wobei ein Formschluß hergestellt wird.In a further exemplary embodiment, the shoe brake unit acts on the machining shaft, a positive connection being produced.

Vorteilhafterweise weist die Sicherheitsbremsvorrichtung dabei eine Absicherung des Bearbeitungswerkzeugs gegen ein ungewolltes Ablaufen, insbesondere bei einem abrupten Bremsvorgang, auf. Die Absicherung des Bearbeitungswerkzeugs gegen ein ungewolltes Ablaufen wird dabei mittels einer kraftschlüssigen oder formschlüssigen Verbindung zwischen dem Bearbeitungswerkzeugs und der Bearbeitungswelle hergestellt. Somit wird vorteilhaft die Sicherheit eines Benutzers der Handwerkzeugmaschine erhöhtAdvantageously, the safety brake device in this case protects the machining tool against unintentional running, in particular in the event of an abrupt braking operation. The machining tool is secured against unwanted running out by means of a non-positive or positive connection between the machining tool and the machining shaft. This advantageously increases the safety of a user of the hand power tool

Vorteilhafterweise erkennt die Sensorikeinheit eine Annäherung und/oder Berührung eines menschlichen Körperteils, wie beispielsweise ein Finger, mit dem Bearbeitungswerkzeug. Somit kann die Sicherheit eines Benutzers der Handwerkzeugmaschine erhöht werden.The sensor unit advantageously recognizes the approach and / or contact of a human body part, such as a finger, with the processing tool. The safety of a user of the hand power tool can thus be increased.

Die Sensorikeinheit kann dabei elektrisch und/oder optisch und/oder magnetisch ausgebildet sein. Somit kann auf einfache Weise die Flexibilität der Erkennung einer Annäherung und/oder Berührung eines menschlichen Körperteils, erhöht werden.The sensor unit can be electrical and / or optical and / or magnetic. The flexibility of the detection of an approach and / or touch of a human body part can thus be increased in a simple manner.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.Further advantages and expedient designs can be found in the description of the figures and the drawings.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

1: eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
2: eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsbremsvorrichtung in schematischer Darstellung,
3: eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsbremsvorrichtung in schematischer Darstellung.

Show it:

1 FIG. 1: a hand-held power tool according to the invention in a schematic representation,
2nd a first embodiment of a safety brake device according to the invention in a schematic representation,
3rd : A second embodiment of a safety brake device according to the invention in a schematic representation.

Beschreibungdescription

Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.The same reference numerals are used for the same components occurring in the different exemplary embodiments.

1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Handkreissäge ausgebildet ist. 1 shows a hand machine tool 10 , which is designed as a circular saw.

Die Handkreissäge 10 weist einen Handgriff 12 und eine Grundplatte 14 zur Führung der Handkreissäge 10 auf. Die Handkreissäge 10 weist einen Energiespeicher 15 zur Versorgung der Handkreissäge 10 mit elektrischer Energie auf. Die Handkreissäge 10 kann als netzbetriebene Handwerkzeugmaschine 10 oder als batteriebetriebene Handwerkzeugmaschine 10 ausgebildet sein.The circular saw 10 has a handle 12th and a base plate 14 to guide the circular saw 10 on. The circular saw 10 has an energy storage 15 for supplying the circular saw 10 with electrical energy. The circular saw 10 can be used as a mains powered hand tool 10 or as a battery-operated hand tool 10 be trained.

Ein elektromotorischer Antrieb 16 treibt über eine Motorwelle 18 und einem Getriebe 19 eine Bearbeitungswelle 20 an. Eine Sicherheitskupplung 26 schützt den elektromotorischen Antrieb 16 und eine Sicherheitsbremsvorrichtung 30 vor einem Schaden, der durch ein Blockieren des Bearbeitungswerkzeugs hervorgerufen werden kann. 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 Drehmoments beträgt hierbei etwa 10 Nm.An electric motor drive 16 drives over a motor shaft 18th and a gear 19th a machining wave 20 on. A safety clutch 26 protects the electric motor drive 16 and a safety brake device 30th from damage that can be caused by blocking the machining tool. The safety clutch 26 separates the in the event of an overload, ie when a limit of the transmitted torque is exceeded Motor shaft 18th from the machining shaft 20 . The torque limit is approximately 10 Nm.

Die Bearbeitungswelle 20 trägt über eine Werkzeugaufnahme 21 ein Bearbeitungswerkzeug 22 bei einem Arbeitsvorgang drehend an, wie in 2 gezeigt. Das Bearbeitungswerkzeug 22 ist als Sägeblatt, insbesondere als Kreissägeblatt ausgebildet. Eine Sägeblattabdeckung 24 (in 1 gezeigt) schützt vor einer Berührung des Kreissägeblatts 22 und vor durch das Kreissägeblatt 22 ausgeschleuderten Werkstückspänen eines Werkstücks und die Ablagefläche vor Berührung mit dem Kreissägeblatt 22. Das Bearbeitungswerkzeug 22 und die Bearbeitungswelle sind gegenüber der Handkreissäge 10 elektrisch isoliert.The machining wave 20 carries over a tool holder 21st a machining tool 22 turning in one operation, as in 2nd shown. The editing tool 22 is designed as a saw blade, in particular as a circular saw blade. A saw blade cover 24th (in 1 shown) protects against touching the circular saw blade 22 and in front through the circular saw blade 22 ejected workpiece chips of a workpiece and the storage surface before contact with the circular saw blade 22 . The editing tool 22 and the machining shaft are opposite the circular saw 10 electrically isolated.

Erfindungsgemäß wird eine Annäherung und/oder Berührung eines menschlichen Körperteils, wie ein Finger, mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 erfasst. Hierfür ist neben dem Bearbeitungswerkzeug 22 eine Sensorikeinheit 66 beabstandet vom Bearbeitungswerkzeug 22 angeordnet. Die Sensorikeinheit 66 ist als eine Sensorplatte ausgebildet. Die Sensorikeinheit 66 ist dazu vorgesehen, eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 zu erfassen. Die Sensorikeinheit 66 besitzt einen Abstand zum Bearbeitungswerkzeug von 1 bis 10 mm, insbesondere von 1,5 bis 3 mm, bevorzugt aber von 2 mm. Die Sensorikeinheit 66 ist mit einer Elektronik 68 elektrisch verbunden. Wird eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 von der Sensorikeinheit 66 erfasst, veranlasst eine Elektronik 68, die in der Handkreissäge 10 angeordnet ist, eine Sicherheitsbremsung einzuleiten.According to the invention, an approach and / or contact of a human body part, such as a finger, with the processing tool 22 detected. This is in addition to the editing tool 22 a sensor unit 66 spaced from the machining tool 22 arranged. The sensor unit 66 is designed as a sensor plate. The sensor unit 66 is intended to approach and / or touch human skin with the processing tool 22 capture. The sensor unit 66 has a distance from the machining tool of 1 to 10 mm, in particular of 1.5 to 3 mm, but preferably of 2 mm. The sensor unit 66 is with electronics 68 electrically connected. Becomes an approach and / or touch of human skin with the processing tool 22 from the sensor unit 66 detected, causes electronics 68 in the circular saw 10 is arranged to initiate a safety brake.

Die Erfassung einer Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug 22 erfolgt kapazitiv. Bei einer Annäherung an das Bearbeitungswerkzeug 22 erfolgt eine Änderung der Spannung oder des Stromes in Abhängigkeit zum Abstand. Bei einer direkten Berührung der kapazitiven Sensorfläche kommt es zu einer schlagartigen Signalveränderung. Dabei kann über die Schwellenwerte erkannt werden, ob es sich um eine Annäherung an das Bearbeitungswerkzeug 22 handelt oder ob menschliche Haut das Bearbeitungswerkzeug 22 berührt hat. Ebenso ist es möglich, nur einen Schwellwert zu verwenden. Werte, die unterhalb des Schwellenwertes liegen, werden als Annäherung ausgewertet. Werte, die oberhalb des Schwellenwertes liegen, werden als direkte Berührung ausgewertet.The detection of an approach and / or touch of human skin with the processing tool 22 takes place capacitively. When approaching the processing tool 22 there is a change in voltage or current depending on the distance. If the capacitive sensor surface is touched directly, the signal changes suddenly. The threshold values can be used to determine whether the machining tool is being approached 22 or whether human skin is the processing tool 22 touched. It is also possible to use only one threshold. Values that are below the threshold are evaluated as an approximation. Values that are above the threshold are evaluated as direct contact.

Ebenfalls ist es denkbar, sowohl für die Annäherung, als auch für die direkte Berührung unterschiedliche Arten von Sensorikeinheiten zu verwenden. Eine Erkennung der Annäherung kann ebenfalls über ein Radargestütztes System, eine Erkennung über NIR (Near Infra Red) oder über Magnetfelder (MRI: magnet resonanz imaging) erfolgen. Eine Erkennung durch Teraherzwellen, Röntgenstrahlen oder Induktion ist hier ebenfalls denkbar.It is also conceivable to use different types of sensor units both for approaching and for direct contact. Detection of the approach can also be carried out using a radar-based system, detection using NIR (Near Infra Red) or magnetic fields (MRI: magnetic resonance imaging). Detection by terahertz waves, X-rays or induction is also conceivable here.

2 zeigt eine Anordnung einer Sicherheitsbremsvorrichtung 32, wobei die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 als eine Bremsbackeneinheit ausgeführt ist. Die Bremsbackeneinheit 32 weist zwei gegenüberliegende Bremsbeläge 34a, 34b auf, die zum Abbremsen des Bearbeitungswerkzeugs 22 vorgesehen sind. Ein Aktor 60 löst die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 aus. Das Signal bekommt der Aktor 60 von der Elektronik 68. Werden die Bremsbeläge 34a, 34b an das Bearbeitungswerkzeug 22 gedrückt, stoppt die Drehbewegung des Bearbeitungswerkzeugs 22. Dabei wird ein Kraftschluss hergestellt. Der Schwellenwert beträgt dabei ca. 10 Nm. Ab diesem Wert wird eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Die Sicherheitskupplung 26 ist in dieser Ausführung in die Werkzeugaufnahme 21 integriert. 2nd shows an arrangement of a safety brake device 32 , the safety brake device 32 is designed as a brake shoe unit. The brake shoe unit 32 has two opposite brake pads 34a , 34b on that to brake the machining tool 22 are provided. An actuator 60 releases the safety brake device 32 out. The actuator receives the signal 60 from electronics 68 . Will the brake pads 34a , 34b to the processing tool 22 pressed, the rotary movement of the processing tool stops 22 . This creates a frictional connection. The threshold is approximately 10 Nm. From this value, a positive connection is established. The safety clutch 26 is in this version in the tool holder 21st integrated.

3 zeigt eine Anordnung einer Sicherheitsbremsvorrichtung 32, wobei die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 als eine Bremsbackeneinheit ausgeführt ist. Eine Bremsscheibe 30 ist auf der Bearbeitungswelle 20 angeordnet. Die Bremsbackeneinheit 32 weist zwei gegenüberliegende Bremsbeläge 34a, 34b auf, die zum Abbremsen der Bearbeitungswelle 20 und damit des Bearbeitungswerkzeugs 22 vorgesehen sind. Ein Aktor 60 löst die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 aus. Das Signal bekommt der Aktor 60 von der Elektronik 68. Werden die Bremsbeläge 34a, 34b an die Bremsscheibe 30 gedrückt, stoppt die Drehbewegung der Bearbeitungswelle 20 und damit das Bearbeitungswerkzeug 22. Dabei wird ein Formschluss hergestellt. Die Sicherheitskupplung 26 ist in dieser Ausführung in das Getriebe 19 integriert. 3rd shows an arrangement of a safety brake device 32 , the safety brake device 32 is designed as a brake shoe unit. A brake disc 30th is on the machining shaft 20 arranged. The brake shoe unit 32 has two opposite brake pads 34a , 34b on that to brake the machining shaft 20 and thus the processing tool 22 are provided. An actuator 60 releases the safety brake device 32 out. The actuator receives the signal 60 from electronics 68 . Will the brake pads 34a , 34b to the brake disc 30th pressed, the rotation of the machining shaft stops 20 and thus the editing tool 22 . A positive connection is created. The safety clutch 26 is in this version in the transmission 19th integrated.

Wird das Bearbeitungswerkzeug 22 nicht direkt abgebremst, muss eine Sicherung des Bearbeitungswerkzeuges 22 gegen ein ungewolltes Ablaufen erfolgen. Abhilfe könnte eine kraft- oder formschlüssige Verbindung des Bearbeitungswerkzeugs 22 mit der Bearbeitungswelle 20 schaffen, wie beispielsweise über Bolzen, die in das Bearbeitungswerkzeug 22 hineinragen.Becomes the editing tool 22 not directly braked, the machining tool must be secured 22 against unwanted running out. This could be remedied by a non-positive or positive connection of the processing tool 22 with the machining shaft 20 create, such as via bolts that are in the machining tool 22 protrude.

Vorzugsweise umfasst die Bremsbackeneinheit 32 eine Reinigungs- und/oder Nachstelleinheit, die dazu vorgesehen ist, das Bearbeitungswerkzeug 22 und/oder die Bremsbacken zu einer Ermöglichung eines zuverlässigen Betriebs der Bremsbackeneinheit 22 zu reinigen oder die Bremsbacken nachzustellen, um einen Verschleiß der Bremsbacken und/oder unterschiedliche Dicken von Kreissägeblättern 22 zu kompensieren.The brake shoe unit preferably comprises 32 a cleaning and / or adjusting unit which is provided for the processing tool 22 and / or the brake shoes to enable reliable operation of the brake shoe unit 22 to clean or readjust the brake shoes in order to wear the brake shoes and / or different thicknesses of circular saw blades 22 to compensate.

In einer weiteren Ausführung ist es vorstellbar, dass die Elektronik 68 der Handkreissäge 10 den Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs 22 erkennt und vor einer Inbetriebnahme der Handkreissäge 10 die Sicherheitsbremsvorrichtung 32 auf das Bearbeitungswerkzeug 22 einstellt. So können die Bremsbeläge der Bremsbacken möglichst so positioniert werden, dass eine Bremsung ohne zeitliche Verzögerung erfolgt.In a further embodiment, it is conceivable that the electronics 68 the circular saw 10 the change of the processing tool 22 recognizes and before commissioning the circular saw 10 the safety brake device 32 on the editing tool 22 sets. In this way, the brake pads of the brake shoes can be positioned so that braking takes place without a time delay.

Der Bremsbelag kann als Sinterbremsbelag, als organischer Bremsbelag, als Bremsbelag aus Karbon, als Bremsbelag aus Keramik oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Bremsbelag ausgebildet sein.The brake pad can be designed as a sintered brake pad, as an organic brake pad, as a brake pad made of carbon, as a brake pad made of ceramic or as another brake pad which appears to be useful to a person skilled in the art.

Die Bremskraft mit welcher der Bremsbelag auf das Bearbeitungswerkzeug 22 wirkt, beträgt zwischen 10000N und 500N, besonders zwischen 8000N und 2000N, bevorzugt zwischen 3500N und 6000N.The braking force with which the brake pad on the machining tool 22 acts, is between 10000N and 500N, especially between 8000N and 2000N, preferably between 3500N and 6000N.

Ferner ist auch denkbar, dass die Bremsbackeneinheit 32 mindestens eine zusätzliche Funktion erfüllt, wie beispielsweise ein Schleifen von Schneidkanten des Bearbeitungswerkzeugs 22. Hierfür dreht die Handkreissäge 10 mit einer Drehzahl, die geringer als die Leerlaufdrehzahl ist, bevorzugt unter 1000rpm. Damit die Bremsbacken primär nur auf den Zähnen des Bearbeitungswerkzeugs 22 aufliegen, kann es erforderlich sein, dass die Bremsbacken und die Bremsbeläge in eine dafür vorgesehene Stellung gebracht werden.It is also conceivable that the brake shoe unit 32 fulfills at least one additional function, such as grinding cutting edges of the processing tool 22 . The circular saw turns for this 10 at a speed that is lower than the idling speed, preferably below 1000rpm. So that the brake shoes primarily only on the teeth of the processing tool 22 it may be necessary to move the brake shoes and the brake pads to a designated position.

Die für die Handkreissäge 10 ausgeführten Konzepte können auch auf anderweitige Handwerkzeugmaschinen angewendet werden, wie beispielsweise auf Tauchkreissägen, Hobel, Fräser, Winkelschleifer. Die Handwerkzeugmaschine 10 weist eine Masse auf, die kleiner als 50 kg, insbesondre kleiner als 20 kg, bevorzugt kleiner als 10 kg ist.The one for the circular saw 10 Executed concepts can also be applied to other hand machine tools, such as on plunge circular saws, planes, milling cutters, angle grinders. The hand machine tool 10 has a mass which is less than 50 kg, in particular less than 20 kg, preferably less than 10 kg.

Claims

Hand tool (10), in particular a handheld circular saw, with a processing tool (22) designed as a circular saw blade, the hand tool (10) having at least one sensor unit (66) and at least one safety brake device (32) for protecting a user.

Hand machine tool (10) after Claim 1 , characterized in that the safety brake device (32) comprises a shoe brake unit.

Hand machine tool (10) after Claim 2 , characterized in that the shoe brake unit acts on the machining tool (22) and produces a force fit, the threshold value being approximately 10 Nm.

Hand machine tool (10) after Claim 2 , characterized in that the shoe brake unit acts on the machining shaft (20) and produces a positive connection.

Hand machine tool (10) after Claim 4 , characterized in that the safety brake device (32) protects the machining tool (22) against unintentional running, in particular in the event of an abrupt braking operation.

Hand machine tool (10) after Claim 5 , characterized in that the machining tool (22) is secured against unwanted running out by means of a non-positive or positive connection between the machining tool (22) and the machining shaft (20) and carried out via the tool holder.

Hand tool (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (66) has at least one sensor element which is provided for the detection of tissue and / or body parts in the region of the machining tool (22).

Hand machine tool (10) after Claim 7 characterized in that the sensor unit (66) is electrical and / or optical and / or magnetic.