DE102013213120A1 - Werkzeuggerät mit Abhebeerkennung - Google Patents

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    • B25H1/00Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
    • B25H1/0021Stands, supports or guiding devices for positioning portable tools or for securing them to the work
    • B25H1/0057Devices for securing hand tools to the work
    • B25H1/0064Stands attached to the workpiece
    • B25H1/0071Stands attached to the workpiece by magnetic means

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeuggerät (1) mit einem Elektromagneten (8) zur Festlegung des Werkzeuggerätes (1) auf einer magnetisierbaren Unterlage (14) und/oder mit einem Elektromagneten (8) zur Festlegung eines magnetisierbaren Werkstücks und mit einer Sicherheitseinrichtung (12) zum Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme. Die Sicherheitseinrichtung (12) ist geeignet, mittels einer Messung mindestens eines Betriebsparameters des Elektromagneten (8) den Kontakt des Werkzeuggerätes (1) zum Werkstück oder zur Unterlage (14) zu prüfen und bei Überschreiten einer zulässigen Maximalabweichung von einem Sollwert (G) die Sicherheitsmaßnahme auszulösen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Werkzeuggerät, insbesondere eine Bohrmaschine.
  • Bohrmaschinen können als stationäre oder auch als portable Geräte ausgeführt sein. Für den zuerst genannten Fall steht in der Regel eine Vielzahl von Spannmitteln zur Verfügung, mit denen das Werkstück während des Bohrens gehalten werden kann. Insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit eines Bedieners kann eine Halterung des Werkstücks erforderlich sein, da während des Bohrens auch Drehmomente auf das Werkstück übertragen werden. Um den Bohrvorgang zu vereinfachen, zu präzisieren bzw. sicher zu gestalten, kommen häufig Bohrständer, die auch Teil einer Maschinenanlage sein können, zum Einsatz. Mit diesen Bohrständern und Maschinensystemen kann das Bohrwerkzeug beispielsweise gezielt und präzise zum Werkstück geführt werden.
  • Sollen hingegen insbesondere auch Werkstücke bearbeitet werden, die aufgrund ihres Gewichts, ihrer Größe oder ihrer Funktion ortsfest sind, muss die Bearbeitung vor Ort geschehen. Als Beispiele für derartige Werkstücke sind z. B. Architekturbauwerke, schwere Maschinen, Strommasten oder Schiffsrümpfe zu nennen. Um die Bohrarbeiten ausführen zu können, muss die Bohrmaschine zunächst zum Werkstück transportiert und anschließend dort in Betrieb genommen werden. Dabei treten bei Bohrwerkzeugen mit vergleichsweise großen Durchmessern, wie beispielsweise bei Kernbohrwerkzeugen, vergleichsweise hohe Drehmomente auf, so dass der Bediener ein entsprechendes Gegenmoment aufbringen muss, damit die Bohrmaschine sich nicht um die eigene Achse dreht. In der Regel muss der Bediener während des Bohrvorgangs zusätzlich noch eine Kraft in Richtung des Bohrvorschubs auf die Bohrmaschine ausüben. Für den Bediener entsteht dabei eine erhebliche Verletzungsgefahr, da sich die Bohrmaschine während der Rotation des Bohrwerkzeuges von dem Werkstück und dem Bediener loslösen kann.
  • Weiterhin kann es notwendig sein, Bohrarbeiten über Kopf oder unter anderen schwierigen Bedingungen auszuführen. So ist es auch denkbar, dass der Bediener sich während dieser Arbeiten auf einem Gerüst oder einer Leiter aufhält und die Bohrmaschine unter Umständen nur mit einer Hand halten und bedienen kann. Das Aufbringen des erforderlichen Gegenmoments durch den Bediener kann in diesen Fällen sehr erschwert sein.
  • Zur Festlegung einer Bohrmaschine an einem Werkstück ist aus der DE 10 2009 022 333 A1 ein Magnetbohrständer mit einem Elektromagneten zur Festlegung des Magnetbohrständers an einem Bauteil bekannt. Hierbei kann mit einer Sicherheitseinrichtung die Haltekraft des Elektromagneten vor Aufnahme des Betriebes der Bohrmaschine überwacht werden, wobei die Sicherheitseinrichtung eine Einrichtung zur Überwachung der den Elektromagneten durchtretenden Stromstärke aufweist, um hieraus ein Signal für eine ausreichende Magnethaltekraft oder für einen Fehlerzustand abzuleiten. im Falle einer ausreichenden Magnethaltekraft kann die Bohrmaschine zum Betrieb eingeschaltet werden, d. h. die Sicherheitseinrichtung gibt ein Freigabesignal. Sollte ein Fehlerzustand vorliegen, verhindert die Sicherheitseinrichtung den Betrieb der Bohrmaschine, d. h. die Bohrmaschine kann nicht eingeschaltet werden. Allerdings ist eine Erkennung des Abhebens des Magnetbohrständers von dem Bauteil während des Betriebes der Bohrmaschine nicht vorgesehen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeuggerät mit einem Elektromagneten zu schaffen, welches eine Erkennung des Abhebens des Werkzeuggerätes von einer magnetisierbaren Unterlage und/oder die Erkennung des Abhebens eines magnetisierbaren Werkstückes vom Werkzeuggerät während des Betriebes ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • Das erfindungsgemäße Werkzeuggerät mit einem Elektromagneten zur Festlegung des Werkzeuggerätes auf einer magnetisierbaren Unterlage und/oder mit einem Elektromagneten zur Festlegung eines magnetisierbaren Werkstücks weist eine Sicherheitseinrichtung zum Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme auf. Zudem ist die Sicherheitseinrichtung geeignet, während des Betriebes des Werkzeuggerätes mittels einer Messung mindestens eines Betriebsparameters des Elektromagneten den Kontakt des Werkzeuggerätes zum Werkstück oder zur Unterlage zu prüfen und bei Überschreiten einer zulässigen Maximalabweichung von einem Sollwert die Sicherheitsmaßnahme auszlösen.
  • Auf diese Weise kann mittels einer Messung eines Betriebsparameters des Elektromagneten festgestellt werden, ob sich der Elektromagnet noch im vorgesehenen Kontakt zum Werkstück bzw. zur Unterlage befindet und somit das Werkzeuggerät noch in der gewünschten Konfiguration betrieben werden kann. Diese Messung kann insbesondere zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, also nicht lediglich im Zuge eines Einschaltvorganges des Elektromagneten wie aus dem Stand der Technik bekannt, sondern auch dann, wenn sich ein stationärer Zustand der Betriebsparameter des Elektromagneten eingestellt hat.
  • Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Werkzeuggerätes sind, dass die Abhebe-Erkennung ohne mechanische Mittel bewerkstelligt ist, dass die Abhebe-Erkennung zudem schmutzunempfindlich im Werkzeuggerät integrierbar ist und dass eine schnelle Erkennung des Zustands des Kontaktes des Werkzeuggerätes zum Werkstück oder zur Unterlage ermöglicht ist, wobei die Auslösung der Sicherheitsmaßnahme ebenfalls zeitnah und schnell erfolgt.
  • Der zu messende Betriebsparameter kann ein Strom durch den Elektromagneten oder ein Magnetfluss sein. Für den Fall, dass sich der Elektromagnet und die magnetisierbare Unterlage bzw. das Werkstück voneinander aufgrund beispielsweise äußerer Krafteinwirkung ablösen, ändert sich schlagartig die Induktivität des Gesamtsystems aus Elektromagnet und Unterlage bzw. Werkstück, da sich das magnetisierbare Material im Falle eines mechanischen Kontaktverlusts von dem felderzeugenden Element, also insbesondere der Spule des Elektromagneten, entfernt. Dadurch, dass das magnetische Feld zunächst bestrebt ist, den Fluss aufrecht zu erhalten, wird der Strom durch den Magneten kurz ansteigen. Dieser Anstieg kann detektiert und als Information dahingehend herangezogen werden, ob das Werkzeuggerät bzw. der Magnetfuß die Unterlage oder das Werkstück den Elektromagneten verlassen hat. Gegebenenfalls kann dann – insbesondere bei einem „über Kopf”- oder sonstigem Arbeiten in exponierten Positionen – ein schnelles Abschalten des Antriebs des Werkzeuggerätes aus Sicherheitsgründen erfolgen.
  • Zusätzlich oder alternativ könnte der Magnetfluss bzw. die Flussdichte des Elektromagneten überwacht werden. Ein auf den Magnetfluss des Elektromagneten ansprechender Schalter kann die Sicherheitsmaßnahme auslösen, insbesondere den Strom für den Betrieb abschalten, wenn eine bestimmte magnetische Flussdichte unterschritten wird. Zur Auslösung des Schaltvorganges kann beispielsweise ein Reed-Schalter oder Hall-Sensor verwendet werden. Der Reed-Schalter oder Hall-Sensor kann in der Nähe des Elektromagneten derart angebracht werden, dass dieser bei Erregung des Elektromagneten beeinflusst wird. Eine derartige Überwachung des Magnetflusses kann die Sicherheit im Umgang mit Werkzeuggeräten weiter erhöhen.
  • Das Werkzeuggerät kann eine optische und/oder akustische und/oder haptische Signal- oder Anzeigeeinrichtung zur Meldung eines Fehlerzustands und/oder zur Warnung des Bedieners vor einem bevorstehenden Kontaktverlust zwischen Werkstück bzw. Unterlage und Elektromagnet und/oder zur Meldung der Auslösung der Abschaltung des Antriebs aufweisen. Somit kann der Arbeitsschutz und die Sicherheit für den Bediener nochmals verbessert werden. Die optische Signal- oder Anzeigeeinrichtung kann vorzugsweise als ein Warnblinken oder ein Warnblinklicht, welches das Auslösen der Abschaltung des Antriebes anzeigen kann, ausgeführt sein.
  • Der Antrieb des Werkzeuggerätes kann einen Elektromotor, einen Verbrennungsmotor, eine Turbine oder einen hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Motor umfassen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Werkzeuggerät einen Mikrocontroller zur Messung und/oder Prüfung der Betriebsparameter aufweisen, wobei der Mikrocontroller insbesondere den Strom, den Stromanstieg oder den Magnetfluss detektieren kann. Beispielsweise kann dann, falls eine Anstiegsschwelle des Stromes durch den Elektromagneten für eine vorbestimmte Zeitspanne überschritten wird, eine Warnung für den Bediener ausgegeben und/oder der Antrieb des Werkzeuggerätes abgeschaltet werden.
  • Das Werkzeuggerät kann einen Bewegungssensor und/oder einen Vibrationsschalter und/oder Mittel zur Detektierung einer Verschiebung des Werkzeuggerätes auf der Unterlage und/oder ein Mittel zur Detektierung einer Verschiebung des Werkstücks aufweisen. Somit kann der Arbeitsschutz und die Sicherheit für den Bediener nochmals verbessert werden.
  • Das Werkzeuggerät kann in einer Variante der Erfindung nur dann eingeschaltet werden, wenn Strom durch den Elektromagneten fließt. Der Stromkreis für den Betrieb des Werkzeuggerätes kann unterbrochen oder nicht aktiviert werden, wenn im Stromkreis des Elektromagneten kein Strom fließt. Eine derartige Sicherheitseinrichtung kann zusätzlich zur Abhebe-Erkennung vorgesehen sein, um vor der Aktivierung des Betriebes des Werkzeuggerätes eine Funktionsfähigkeit und somit eine Haltekraft des Elektromagneten zu überprüfen und sicherzustellen. Hierbei kann überwacht werden, ob der Elektromagnet tatsächlich funktionsfähig ist oder nicht.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann als Sicherheitsmaßnahme das Werkzeug sich aus dem Werkzeuggerät ausklinken oder ein Verbringen des Werkzeuges in das Werkzeuggeräteinnere erfolgen oder eine Einrichtung zum Abdecken des Werkzeuges im Werkzeuggerät vorhanden sein. Somit kann der Arbeitsschutz und die Sicherheit für den Bediener nochmals verbessert werden.
  • Das Werkzeuggerät kann eine Einrichtung zur Entmagnetisierung des Elektromagneten aufweisen. Dazu wird der Elektromagnet in einer dem Betrieb vorgeschalteten Entmagnetisierungsphase zumindest teilweise entmagnetisiert, bevor eine Beaufschlagung mit einer Gleichspannung erfolgt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass infolge einer Entmagnetisierung vor Beginn der Inbetriebnahme des Werkzeuggerätes die Auswirkungen der magnetischen Hysterese reduziert werden, so dass unabhängig von der vorherigen Restmagnetisierung des Elektromagneten von einem vorhergehenden Arbeitsablauf immer gleichbleibende Bedingungen bestehen, um die magnetische Haltekraft genauestens überwachen zu können. Dazu kann der Elektromagnet in der Entmagnetisierungsphase mit einer Wechselspannung beaufschlagt werden.
  • Das Werkzeuggerät kann ein Elektrowerkzeug, vorzugsweise eine Bohrmaschine, insbesondere eine Handbohrmaschine oder auch eine Magnetkernbohrmaschine, sein.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine Einrichtung zur Materialerkennung vorgesehen sein. Somit kann die Sicherheit für den Bediener weiter verbessert werden.
  • Das Werkzeuggerät kann eine aktive Antriebsbremse aufweisen. Insbesondere bei weniger stark untersetzten Werkzeuggeräten wie bei einem Winkelschleifer kann mittels einer aktiven Antriebsbremse der Arbeitsschutz und die Sicherheit für den Bediener zusätzlich optimiert werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Elektrowerkzeug eine Einrichtung zur Detektion einer Haltekraft des Elektromagneten aufweisen. Durch Späne oder sonstige Partikel zwischen dem Werkzeuggerät bzw. dem Elektromagneten und der Unterlage oder dem Werkstück kann der Luftspalt zwischen dem Elektromagneten und der Unterlage bzw. dem Werkstück derartig vergrößert sein, dass von Anfang an keine ausreichende Magnetisierung der Unterlage oder des Werkstücks und damit auch keine ausreichende Haltekraft des Elektromagneten gegeben ist. In einem derartigen Fall verschärft sich die Problematik in zweierlei Hinsicht: Zum einen wird ein Ablösen des Elektromagneten von der Unterlage oder ein Ablösen des Werkstückes vom Elektromagneten aufgrund der ohnehin geringeren Haltekraft wahrscheinlicher und zum anderen kann der Ablösevorgang des ohnehin bereits vorhandenen vergleichsweise breiten Luftspaltes und des deswegen gegenüber diesem Fall verringerten Stromanstiegs bei einem vollständigen Ablösen nicht eindeutig genau detektiert werden. Aus diesem Grund ist es sehr vorteilhaft, die Abhebe-Erkennung mit einer Haltekraftdetektion zu kombinieren. Vorteilhafterweise kann die Überwachung der Stromstärke zu verschiedenen Zeitpunkten nach Einschalten des Elektromagneten erfolgen, um auf relativ einfache und sehr zuverlässige Weise eine ausreichende magnetische Haltekraft des Elektromagneten zu überwachen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Werkzeuggerät eine Einrichtung zur Detektion der Eingangsspannung am Elektromagneten aufweisen, da auch ein Anstieg der Eingangsspannung einen Stromanstieg verursacht, der aber zu keiner Abschaltung des Antriebes des Werkzeuggerätes führen soll. Für den Fall, dass ein Stromanstieg detektiert wird, kann parallel geprüft werden, ob auch die Eingangsspannung am Elektromagneten angestiegen ist. Falls ja, kann dann mittels einer Auswertelogik entschieden werden, die Sicherheitsmaßnahme nicht auszulösen. Auf diese Weise können beispielsweise irrtümlich Abschaltvorgänge des Antriebes vermieden werden.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein als Handbohrmaschine ausgeführtes Werkzeuggerät mit einem Elektromagneten und
  • 2 unter anderem den Stromanstieg bei einem Abriss des mechanischen Kontaktes in einem Strom-Zeit-Diagramm.
  • In der 1 ist ein Werkzeuggerät als Bohrvorrichtung dargestellt, bei der eine Handbohrmaschine 1 als Antriebseinheit in einem Bohrständer 2 gehalten wird. Die Energieversorgung der Handbohrmaschine 1 erfolgt im gezeigten Beispiel autark mittels eines Akkupacks 3 als Spannungsquelle, welcher formschlüssig in der Handbohrmaschine 1 integriert ist. Der Akkupack 3 kann insbesondere einen in der Figur nicht gesondert dargestellten Akkumulator enthalten, welcher von einem Gehäuse umgeben ist. Zusätzlich können in dem Akkupack 3 auch noch weitere elektronische Bauelemente zur Ausführung elektronischer Funktionen enthalten sein. Der Akkupack 3 kann in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus der Handbohrmaschine 1 durch Lösen des Formschlusses entnommen werden, um z. B. den integrierten Akkumulator in einer externen, in der Figur nicht dargestellte Ladestation, aufzuladen. Die Handbohrmaschine 1 und insbesondere der Akkupack 3 können darüber hinaus auch Mittel aufweisen, mit denen der Aufladevorgang des in den Akkupack 3 integrierten Akkumulators durchgeführt werden kann, ohne den Akkupack 3 von der Handbohrmaschine 1 zu trennen.
  • Alternativ kann die Handbohrmaschine 1 und/oder der Bohrständer 2 über ein Netzkabel mit Energie versorgt werden.
  • Zum Einspannen eines Bohrwerkzeugs weist die gezeigte Handbohrmaschine 1 ein Bohrfutter 4 auf. Das Bohrwerkzeug kann wie beispielhaft in der 1 dargestellt ein Kernbohrer 5 sein. Um die Handbohrmaschine 1 sicher in dem Bohrständer 2 halten zu können, weist der Bohrständer 2 eine Aufnahme 6 auf. Um den Bohrständer 2, gegebenenfalls mit der integrierten Handbohrmaschine 1, vergleichsweise einfach zum Ort der Bohrarbeiten transportieren und positionieren zu können, ist an dem Bohrständer 2 ein Handgriff 7 vorhanden. Der Bohrständer 2 enthält in seinem Fuß einen Elektromagneten 8, dessen magnetische Wirkung durch einen Schalthebel 9 geschaltet werden kann. Die magnetische Wirkung besteht im eingeschalteten Zustand im Erzeugen eines magnetischen Feldes, das insbesondere auf Gegenstände oder eine Unterlage 14 aus einem ferromagnetischen Material eine Kraft in Richtung des Fußes des Bohrständers 2 ausübt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Schaltvorgang durch Umlegen des Schalthebels 9 entlang des eingezeichneten Pfeils erreicht. Nach dem Umlegen des Schalthebels 9 befindet sich dieser in einer zweiten Schaltstellung, wobei ein magnetisches Feld, das ausgehend von dem Fuß des Bohrständers 2 eine Anziehungskraft auf die ferromagnetische Unterlage 14 ausübt, erzeugt wird. Die magnetische Wirkung des Elektromagneten 8 kann im eingeschalteten Zustand insbesondere an der Unterseite des Fußes des Bohrständers 2 auftreten. Die Unterseite des Bohrständerfußes kann dabei beispielsweise auch eine nach innen zeigende v-förmige oder kreisförmige Nut aufweisen, um den Bohrständer 2 mittels der magnetischen Wirkung des Elektromagneten 8 auch an einer ferromagnetischen Unterlage 14 mit einer gekrümmten Oberfläche sicher haltern zu können. Die Gestaltung der Außenseiten des Bohrständerfußes kann prinzipiell völlig beliebig sein, wobei eine Anpassung der Geometrie dieser Außenseiten, gegebenenfalls auch mit an den Bohrständerfuß anzubringenden Adapterplatten, an die Unterlage 14, an welche der Bohrständer 2 befestigt werden soll, denkbar ist.
  • Des Weiteren sind Ausführungsformen möglich, bei denen der Fuß des Bohrständers 2 beispielsweise durch zusätzliche hier nicht dargestellte Winkelversteller gegenüber dem Rest des Bohrständers 2 rotiert und in dieser Stellung arretiert werden kann, falls dies für die Durchführung der Bohraufgabe erforderlich ist. Grundsätzlich muss die magnetische Wirkung nicht auf die Unterseite des Bohrständerfußes beschränkt sein, sondern kann sich z. B. zusätzlich auch auf die Seitenflächen des Bohrständerfußes erstrecken. Der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Bohrständer 2 weist ein Verstellrad 10 auf, bei dessen Bewegung entlang dem gezeigten Pfeil eine Zahnstange 11 in Bohrvorschubrichtung bewegt werden kann. Anstelle des Verstellrads 10 kann alternativ auch eine Hebelmechanik, welche in der 1 nicht ausgeführt ist, diese Bewegung der Zahnstange 11 auslösen. Die Handbohrmaschine 1 mit dem Bohrwerkzeug wird bei dieser Bewegung zum Werkstück bewegt und das Bohrwerkzeug kann in das Werkstück eingreifen. Zusätzlich können die Teile des Bohrständers 2, welche bei dem Bohrvorgang eine Linearbewegung zueinander ausführen, auch über eine Schwalbenschwanzführung miteinander verbunden sein.
  • Die Handbohrmaschine 1 weist eine Sicherheitseinrichtung 12 und eine Anzeige- oder Signaleinrichtung 13 auf. Alternativ kann die Sicherheitseinrichtung 12 im Bohrständer 2 untergebracht sein. Die Sicherheitseinrichtung 12 kann ein Mikrocontroller sein. Die Signaleinrichtung 13 kann eine optische, akustische, haptische oder eine Kombination aus optischer, akustischer und/oder haptischer Signaleinrichtung sein.
  • Das Werkzeuggerät weist einen Bewegungssensor 15 und/oder einen Vibrationsschalter und/oder ein Mittel zur Detektierung einer Verschiebung des Werkzeuggerätes auf der Unterlage 14 und/oder ein Mittel zur Detektierung einer Verschiebung des Werkstücks auf. Der Bewegungssensor 15 ist mit der Sicherheitseinrichtung 12 verbunden, wobei bei einem Ansprechen des Bewegungssensors 15 während des Betriebes der Handbohrmaschine 1 ein entsprechendes Signal zur Auslösung einer Sicherheitsmaßnahme führt.
  • Es versteht sich, dass eine ausreichende Magnethaltekraft unbedingt notwendig ist, um Unfälle durch ein Verrutschen oder Lösen der Handbohrmaschine 1 oder des Bohrständers 2 von der magnetisierbaren Unterlage 14 oder ein Verrutschen oder Lösen eines magnetisierbaren Werkstücks von der Handbohrmaschine 1, dem Bohrständers 2 oder einem als Werkstückträger ausgestalteten schaltbaren Elektromagneten während des Betriebes zu vermeiden.
  • Zum Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme wird von der Sicherheitseinrichtung 12 mindestens ein Betriebsparameter des Elektromagneten 8 gemessen, um den Kontakt der Handbohrmaschine 1 bzw. des Bohrständers 2 mit der Unterlage 14 zu prüfen. Bei Überschreiten einer zulässigen Maximalabweichung von einem Soll- bzw. Grenzwert G wird die Sicherheitsmaßnahme ausgelöst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Strom, der durch den Elektromagneten 8 fließt, als Betriebsparameter verwendet.
  • Das Abheben des Elektromagneten 8 hat eine Änderung des magnetischen Flusses zur Folge. Diese Flussänderung dPhi/dt erzeugt wie in dem in 2 dargestellten Messdiagramm einen Stromanstieg 23, da der Elektromagnet 8 die Flussänderung ausgleichen möchte.
  • Der Stromanstieg 23 wird von dem Mikrocontroller 12 detektiert und falls eine Anstiegsschwelle bzw. der vorgegebene Soll- bzw. Grenzwert G für eine bestimmte Zeit T überschritten wird, so wird eine Warnung oder ein Alarm an der Signaleinrichtung 13 ausgegeben und/oder eine Sicherheitsabschaltung des Antriebes bewirkt. In 2 ist der von der Sicherheitseinrichtung 12 detektierte Stromanstieg 23 ein Hinweis auf einen nicht ausreichenden Kontakt oder Kontaktverlust der Handbohrmaschine 1 zum Werkstück oder zur Unterlage 14 beispielsweise vor oder während dem Betrieb, der von der Sicherheitseinrichtung 12 erkannt wird.
  • In 2 ist wie bereits erwähnt eine Kurve 22 für den Strom-Zeit-Verlauf einer Gleichspannungsquelle für den Elektromagneten 8 während einer Abrissprüfung schematisch dargestellt.
  • Ein Kraft-Zeit-Verlauf 20 zeigt einen Anstieg einer entgegen der Haltekraft des Magneten ausgeübten äußeren Kraft, welche so lange bis zu einer Maximalkraft 24 erhöht wird, bis die Haltekraft nicht mehr zum Halten des Werkzeuges auf der Unterlage 14 ausreicht und ein Kontaktverlust des Elektromagneten 8 von der Unterlage 14 erfolgt. In diesem Moment tritt auch ein Peak im Strom-Zeit-Verlauf 23 auf, durch welchen der Grenzwert G für den Strom überschritten wird. Dieser Peak kann dann von der Sicherheitseinrichtung 12 detektiert werden, um eine Sicherheitsmaßnahme auszulösen. Der Zeitraum der Abrissprüfung selbst ist auf der Abszisse mit T bezeichnet.
  • In 2 ist ferner eine Kurve 25 für den Spannungs-Zeit-Verlauf einer Gleichspannungsquelle für den Elektromagneten 8 schematisch dargestellt. Gut erkennbar ist die über die Zeit praktisch konstante Spannung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009022333 A1 [0005]

Claims (16)

  1. Werkzeuggerät (1) mit einem Elektromagneten (8) zur Festlegung des Werkzeuggerätes (1) auf einer magnetisierbaren Unterlage (14) und/oder mit einem Elektromagneten zur Festlegung eines magnetisierbaren Werkstücks, und mit einer Sicherheitseinrichtung (12) zum Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (12) geeignet ist, während des Betriebes des Werkzeuggerätes mittels einer Messung mindestens eines Betriebsparameters des Elektromagneten (8) den Kontakt des Werkzeuggerätes (1) zum Werkstück oder zur Unterlage (14) zu prüfen und bei Überschreiten einer zulässigen Maximalabweichung des Betriebsparameters von einem Sollwert (G) die Sicherheitsmaßnahme auszulösen.
  2. Werkzeuggerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter des Elektromagneten (8) ein Strom oder ein Magnetfluss ist.
  3. Werkzeuggerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (12) geeignet ist, als Betriebsparameter den Strom, der durch den Elektromagneten (8) fließt, zu überwachen und die Sicherheitsmaßnahme bei einer Stromabweichung, insbesondere einem Stromanstieg oder dem Überschreiten einer Stromschwelle auszulösen.
  4. Werkzeuggerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsmaßnahme die Abschaltung eines Antriebes des Werkzeuggerätes (1) umfasst.
  5. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggerät (1) eine optische und/oder akustische und/oder haptische Signal- oder Anzeigeeinrichtung (13) zur Meldung eines Fehlerzustands und/oder zur Warnung des Bedieners und/oder zur Meldung einer Auslösung der Abschaltung des Antriebs aufweist.
  6. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Elektromotor, einen Verbrennungsmotor, eine Turbine, oder einen hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Motor umfasst.
  7. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggerät (1) einen Mikrocontroller (12) zur Messung und/oder Prüfung der Betriebsparameter aufweist, wobei der Mikrocontroller (12) geeignet ist, einen Betriebsparameter zu detektieren und bei Überschreiten der zulässigen Maximalabweichung des Betriebsparameters von dem Sollwert (G) die Sicherheitsmaßnahme auszulösen.
  8. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggerät (1) einen Bewegungssensor (15) und/oder einen Vibrationsschalter und/oder ein Mittel zur Detektierung einer Verschiebung des Werkzeuggerätes auf der Unterlage (14) und/oder ein Mittel zur Detektierung einer Verschiebung des Werkstücks aufweist.
  9. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einschalten des Werkzeuggerätes (1) nur möglich ist, wenn Strom durch den Elektromagneten fließt.
  10. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Ausklinken eines Werkzeuges (5) oder zum Verbringen des Werkzeuges (5) in das Werkzeuggeräteinnere oder zum Abdecken des Werkzeuges (5) vorhanden ist.
  11. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Entmagnetisierung des Elektromagneten (8) vorhanden ist.
  12. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggerät (1) ein Elektrowerkzeug, vorzugsweise eine Bohrmaschine, weiter vorzugsweise eine Magnetkernbohrmaschine, ist.
  13. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Materialerkennung vorhanden ist.
  14. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive Antriebsbremse vorhanden ist.
  15. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggerät (1) eine Einrichtung zur Detektion einer Haltekraft des Elektromagneten (8) aufweist.
  16. Werkzeuggerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggerät (1) eine Einrichtung zur Detektion der Eingangsspannung am Elektromagneten (8) aufweist.
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