DE102018222413A1 - Hand tool with at least one safety brake device - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

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

Translated fromGerman

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.

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.

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.

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 Handwerkzeugmaschine10, die als Handkreissäge ausgebildet ist. 1 shows ahand machine tool 10 , which is designed as a circular saw.

Die Handkreissäge10 weist einen Handgriff12 und eine Grundplatte14 zur Führung der Handkreissäge10 auf. Die Handkreissäge10 weist einen Energiespeicher15 zur Versorgung der Handkreissäge10 mit elektrischer Energie auf. Die Handkreissäge10 kann als netzbetriebene Handwerkzeugmaschine10 oder als batteriebetriebene Handwerkzeugmaschine10 ausgebildet sein.Thecircular saw 10 has a handle 12th and abase plate 14 to guide thecircular saw 10 on. Thecircular saw 10 has anenergy storage 15 for supplying thecircular saw 10 with electrical energy. Thecircular saw 10 can be used as a mains poweredhand tool 10 or as a battery-operatedhand tool 10 be trained.

Ein elektromotorischer Antrieb16 treibt über eine Motorwelle18 und einem Getriebe19 eine Bearbeitungswelle20 an. Eine Sicherheitskupplung26 schützt den elektromotorischen Antrieb16 und eine Sicherheitsbremsvorrichtung30 vor einem Schaden, der durch ein Blockieren des Bearbeitungswerkzeugs hervorgerufen werden kann. Die Sicherheitskupplung26 trennt bei Überlast, d.h. bei Überschreiten einer Grenze des übertragenen Drehmoments die Motorwelle18 von der Bearbeitungswelle20. Die Grenze des Drehmoments beträgt hierbei etwa 10 Nm.An electric motor drive 16 drives over a motor shaft 18th and a gear 19th amachining wave 20 on. Asafety 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. Thesafety clutch 26 disconnects the motor shaft in the event of an overload, ie when a limit of the transmitted torque is exceeded 18th from themachining shaft 20 . The torque limit is approximately 10 Nm.

Die Bearbeitungswelle20 trägt über eine Werkzeugaufnahme21 ein Bearbeitungswerkzeug22 bei einem Arbeitsvorgang drehend an, wie in2 gezeigt. Das Bearbeitungswerkzeug22 ist als Sägeblatt, insbesondere als Kreissägeblatt ausgebildet. Eine Sägeblattabdeckung24 (in1 gezeigt) schützt vor einer Berührung des Kreissägeblatts22 und vor durch das Kreissägeblatt22 ausgeschleuderten Werkstückspänen eines Werkstücks und die Ablagefläche vor Berührung mit dem Kreissägeblatt22. Das Bearbeitungswerkzeug22 und die Bearbeitungswelle sind gegenüber der Handkreissäge10 elektrisch isoliert.Themachining wave 20 carries over a tool holder 21st amachining tool 22 turning in one operation, as in 2nd shown. Theediting 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 thecircular saw blade 22 and in front through thecircular saw blade 22 ejected workpiece chips of a workpiece and the storage surface before contact with thecircular saw blade 22 . Theediting 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 Bearbeitungswerkzeug22 erfasst. Hierfür ist neben dem Bearbeitungswerkzeug22 eine Sensorikeinheit66 beabstandet vom Bearbeitungswerkzeug22 angeordnet. Die Sensorikeinheit66 ist als eine Sensorplatte ausgebildet. Die Sensorikeinheit66 ist dazu vorgesehen, eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug22 zu erfassen. Die Sensorikeinheit66 besitzt einen Abstand zum Bearbeitungswerkzeug von 1 bis 10 mm, insbesondere von 1,5 bis 3 mm, bevorzugt aber von 2 mm. Die Sensorikeinheit66 ist mit einer Elektronik68 elektrisch verbunden. Wird eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug22 von der Sensorikeinheit66 erfasst, veranlasst eine Elektronik68, die in der Handkreissäge10 angeordnet ist, eine Sicherheitsbremsung einzuleiten.According to the invention, an approach and / or contact of a human body part, such as a finger, with theprocessing tool 22 detected. This is in addition to the editing tool 22 asensor unit 66 spaced from themachining tool 22 arranged. Thesensor unit 66 is designed as a sensor plate. Thesensor unit 66 is intended to approach and / or touch human skin with theprocessing tool 22 capture. Thesensor 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. Thesensor unit 66 is withelectronics 68 electrically connected. Becomes an approach and / or touch of human skin with theprocessing tool 22 from thesensor unit 66 detected, causeselectronics 68 in thecircular saw 10 is arranged to initiate a safety brake.

Die Erfassung einer Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug22 erfolgt kapazitiv. Bei einer Annäherung an das Bearbeitungswerkzeug22 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 Bearbeitungswerkzeug22 handelt oder ob menschliche Haut das Bearbeitungswerkzeug22 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 theprocessing tool 22 takes place capacitively. When approaching theprocessing 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 theprocessing 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 Sicherheitsbremsvorrichtung32, wobei die Sicherheitsbremsvorrichtung32 ein Bremsritzel aufweist. 2nd shows an arrangement of asafety brake device 32 , thesafety brake device 32 has a brake pinion.

Das Bremsritzel32 ist drehfest mit der Bearbeitungswelle20 verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass das Bremsritzel32 drehfest mit dem Bearbeitungswerkzeug22 verbunden ist. Das Bremsritzel32 kann als separates Element ausgebildet sein oder ein Stirnrad eines Getriebes19 sein. Das Bremsritzel32 weist eine profilierte Kontaktfläche auf. Die Kontaktfläche korrespondiert mit einem plastisch verformbaren Element (PVE)70. Unter korrespondieren soll hier verstanden werden, dass die Energie im PVE70 optimal abgebaut wird. Dabei kann Kontaktfläche des Bremsritzels32 mit Zähnen und /oder mit selbstverstärkenden Profilen ausgestattet sein.Thebrake pinion 32 is non-rotatable with themachining shaft 20 connected. But it is also conceivable that thebrake pinion 32 rotatable with theprocessing tool 22 connected is. Thebrake pinion 32 can be designed as a separate element or a spur gear of a transmission 19th be. Thebrake pinion 32 has a profiled contact surface. The contact surface corresponds to a plastically deformable element (PVE) 70 . Correspond should be understood here to mean that the energy in thePVE 70 is optimally broken down. This can be the contact surface of thebrake pinion 32 be equipped with teeth and / or with self-reinforcing profiles.

Das PVE70 ist bevorzugt aus einem Metall, einem Verbundwerkstoff oder einem Kunststoff gebildet. damit die Energie effektiv abgebaut werden kann, ist das Metall als Schaum, insbesondere Alu-Schaum ausgeführt.
Das PVE70 kann Aussparungen und Durchbrüche aufweisen, eine definierte Verformung zu ermöglichen.The PVE 70 is preferably formed from a metal, a composite material or a plastic. So that the energy can be effectively dissipated, the metal is designed as a foam, in particular aluminum foam.
ThePVE 70 can have recesses and openings to allow a defined deformation.

Es ist aber auch denkbar, dass das PVE70 als ein Keil ausgeführt ist, welcher zwischen einer Abstützfläche an der Handkreissäge10 und einer Abstützfläche am Bearbeitungswerkzeug22 eingezogen wird und damit selbstverstärkend wirkt. Alternativ ist es auch vorstellbar, dass das PVE als Hebel ausgeführt ist welches sich durch die Anordnung des Drehpunktes und des Eingriffspunktes zum Sägeblatt selbstverstärkend verhält.But it is also conceivable that the PVE 70 is designed as a wedge, which is between a support surface on thecircular saw 10 and a support surface on theprocessing tool 22 is drawn in and thus has a self-reinforcing effect. Alternatively, it is also conceivable that the PVE is designed as a lever which is self-reinforcing due to the arrangement of the pivot point and the point of engagement with the saw blade.

Das PVE70 kann in der Handkreissäge10 ausgetauscht werden. Ein Nutzer der Handkreissäge10 sollte dabei ohne weiteren externen Service das PVE70 selbständig tauschen können.The PVE 70 can in thecircular saw 10 be replaced. A user of thecircular saw 10 should thePVE 70 can exchange independently.

Wird das Bearbeitungswerkzeug22 nicht direkt abgebremst, muss eine Sicherung des Bearbeitungswerkzeuges22 gegen ein ungewolltes Ablaufen erfolgen. Abhilfe könnte eine kraft- oder formschlüssige Verbindung des Bearbeitungswerkzeugs22 mit der Bearbeitungswelle20 schaffen, wie beispielsweise über Bolzen, die in das Bearbeitungswerkzeug22 hineinragen.Becomes theediting 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 theprocessing tool 22 with themachining shaft 20 create, such as via bolts that are in themachining tool 22 protrude.

Für die Bewegung des PVE70 in das Bremsritzel32 als ein besonders schnell reagierender Aktor60 ausgeführt. Unter besonders schnell soll eine Detektionszeit unter 5ms, besonders unter 2ms, bevorzugt aber unter 1ms verstanden werden, sodass in einer Zeit unter 10ms besonders unter 5ms, bevorzugt aber unter 3ms das PVE70 vollständig in einen Eingriff mit dem Bremsritzel32 gebracht wird.For the movement of the PVE 70 into thebrake pinion 32 as a particularly fast-reactingactuator 60 executed. Particularly fast is to be understood as a detection time of less than 5 ms, particularly less than 2 ms, but preferably less than 1 ms, so that in a time less than 10 ms, particularly less than 5 ms, but preferably less than 3 ms, the PVE 70 fully engaged with thebrake pinion 32 brought.

Claims (6)

Translated fromGerman

Handwerkzeugmaschine (10), insbesondere Handkreissäge, mit einem als Kreissägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug (22), wobei die Handwerkzeugmaschine (10) mindestens eine Sensorikeinheit (66) und mindestens eine Sicherheitsbremsvorrichtung (32) zu einem Schutz eines Benutzers aufweist.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.Handwerkzeugmaschine (10) nachAnspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsbremsvorrichtung (32) zumindest ein rotationssymmetrisches Bremselement, insbesondere ein Bremsritzel, aufweist.Hand machine tool (10) after Claim 1 ,characterized in that the safety brake device (32) has at least one rotationally symmetrical brake element, in particular a brake pinion.Handwerkzeugmaschine (10) nachAnspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das ein Bremsritzel (32) eine profilierte Manteloberfläche, insbesondere ein selbsthemmendes und/oder ein selbstsicherndes und/oder ein selbstverstärkendes Profil als Kontaktoberfläche aufweist.Hand machine tool (10) after Claim 2 ,characterized in that the one brake pinion (32) has a profiled jacket surface, in particular a self-locking and / or a self-locking and / or a self-reinforcing profile as the contact surface.Handwerkzeugmaschine (10) nach einem derAnsprüche 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement als Zahnrad, insbesondere als Stirnrad einer Getriebeeinheit ausgebildet ist.Hand machine tool (10) according to one of the Claims 1 or 2nd ,characterized in that the braking element is designed as a gear, in particular as a spur gear of a gear unit.Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsbremsvorrichtung (32) ein plastisch verformbares Element (70) aufweist, das zumindest teilweise aus einem Metallschaum, insbesondere einem Alu-Schaum, ausgebildet ist.Hand tool (10) according to one of the preceding claims,characterized in that the safety brake device (32) has a plastically deformable element (70) which is at least partially formed from a metal foam, in particular an aluminum foam.Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsbremsvorrichtung (32) durch einen Aktor ausgelöst wird, wobei der Aktor eine gespeicherte mechanische Energie und/oder eine gespeicherte elektrische Energie und/oder eine gespeicherte chemische Energie auf das plastisch verformbare Element (70) freisetzt.Hand tool (10) according to one of the preceding claims,characterized in that the safety brake device (32) is triggered by an actuator, the actuator being a stored mechanical energy and / or a stored electrical energy and / or a releases stored chemical energy onto the plastically deformable element (70).

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