DE4336730A1 - Elektrowerkzeug - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Handgeführte Elektrowerkzeuge, wie Elektrohandbohrmaschinen,
Bohrhämmer, u. dgl., bestehen aus einem Gehäuse, in dem ein
Elektromotor angeordnet ist. Mittels des Elektromotors ist eine
Arbeitsspindel antreibbar, an der sich wiederum die Werkzeugaufnahme
befindet. In der Werkzeugaufnahme ist das Werkzeug zur Bearbeitung
des Werkstücks befestigt.
Elektrowerkzeuge müssen in der Regel in Bezug auf das Werkstück
ausgerichtet werden, um eine zielgerichtete Bearbeitung des
Werkstücks zu erreichen. Insbesondere bei handgeführten
Elektrowerkzeugen ist es üblich, das Elektrowerkzeug mittels Augenmaß
durch Bezug auf die Werkzeugaufnahme auf das Werkstück auszurichten.
Es ist unmittelbar ersichtlich, daß eine derartige Ausrichtung
ungenau und fehlerbehaftet ist. Dies führt nun weiter zur ungenauen
Bearbeitung des Werkstücks und oftmals nicht mehr akzeptablen
Bearbeitungsergebnissen am Werkstück.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug zu
schaffen, bei dem eine verbesserte Ausrichtung desselben in Bezug auf
ein Werkstück ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die Genauigkeit, mit der das Elektrowerkzeug zum Werkstück
ausgerichtet wird, gesteigert wird. Dies bedingt wiederum eine
Verbesserung des Bearbeitungsergebnisses am Werkstück. Dadurch kann
der Ausschuß in erheblichem Maße verringert werden. Schließlich läßt
sich mit der Erfindung auch eine starke Steigerung des
Bedienungskomforts und der Ergonomie erzielen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung
zeigt
eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Handbohr maschine mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse.
eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Handbohr maschine mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse.
Bei dem Elektrowerkzeug des Ausführungsbeispiels handelt es sich um
eine in der Figur gezeigte, handgeführte Elektrobohrmaschine 1, die
zum Bohren von Löchern in einem Werkstück 2, beispielsweise einer
Wand dient. Die Elektrobohrmaschine 1 besitzt ein Gehäuse 3, in dem
sich der Elektromotor 6 zum Antrieb einer Arbeitsspindel 4 befindet.
Über die Arbeitsspindel 4 wird wiederum eine Werkzeugaufnahme 5
angetrieben. In der Werkzeugaufnahme 5 befindet sich das zur
Bearbeitung des Werkstücks dienende Werkzeug 7, im vorliegenden Fall
ein Bohrer. Die Inbetriebnahme der Elektrobohrmaschine 1 erfolgt
mittels eines am Gehäuse 3 befindlichen Schalters 8.
Um eine einfache Ausrichtung der Lage der Elektrobohrmaschine 1 in
Bezug auf das Werkstück 2 zu ermöglichen, ist am Gehäuse 3 eine
Meßeinrichtung 9 angeordnet, die zur Messung von charakteristischen
Größen für die Position der Werkzeugaufnahme 5 gegenüber dem
Werkstück 2 dient.
Die Meßeinrichtung 9 zur Messung der charakteristischen Größen
besteht vorzugsweise aus zwei Sendern 14, 23, mit deren Hilfe Signale
15, 24 aussendbar sind. Es kann jedoch auch genügen, lediglich einen
Sender 14 bzw. 23 in der Meßeinrichtung 9 anzuordnen. Es kann sich
bei diesen Signalen 15, 24 um Ultraschall handeln. Genausogut kann es
sich auch um elektromagnetische Wellen, wie Licht- oder Hf-Wellen
handeln. Bei Verwendung von sichtbarem Licht wird die
Bearbeitungsstelle am Werkstück 2 vorteilhafterweise gleichzeitig
ausgeleuchtet. Ist dieser Zusatzeffekt nicht erwünscht, kann anstelle
von sichtbarem Licht auch Infrarot-Strahlung verwendet werden.
Ein Teil dieser Signale 15, 24 wird nun vom Werkstück 2 reflektiert.
Die Meßeinrichtung 9 besitzt wenigstens zwei, vorzugsweise drei
Empfänger 16, 17, 18, mit deren Hilfe die vom Werkstück 2
reflektierten Signale 19, 20, 21 empfangbar sind. Es arbeiten
abwechselnd jeweils die zwei Empfänger 16, 17 und die zwei Empfänger
17, 18 zusammen. Dabei werden die Signale 19 und 20, bei denen es
sich um die reflektierten Signale des Signals 15 vom Sender 14
handelt, von den Empfängern 16, 17 und anschließend die Signale 20,
21, bei denen es sich um die reflektierten Signale des Signals 24 vom
Sender 23 handelt, von den Empfängern 17, 18 aufgenommen. Die
Empfänger 16, 17, 18 bestimmen anhand der Messung der empfangenen,
vom Werkstück 2 reflektierten Signale 19, 20, 21 jeweils eine
charakteristische Größe. Bei dieser charakteristischen Größe kann es
sich beispielsweise um die Intensität der reflektierten Signale 19,
20, 21 handeln.
Die Sender 14, 23 und die Empfänger 16, 17, 18 der Meßeinrichtung 9
sind am Gehäuse 3 der Elektrobohrmaschine 1 in der Nähe der
Werkzeugaufnahme 5 angeordnet. Vorzugsweise erfolgt diese Anordnung
in einer senkrecht zum Werkzeug 7 stehenden Ebene an der Frontseite
eines Gehäuseansatzes 22, der die Werkzeugaufnahme 5 umgreift. Im
Gehäuseansatz 22 können dann die weiteren notwendigen Bestandteile
der Meßeinrichtung 9, wie die Verstärkerschaltungen für die Empfänger
16, 17, 18 angeordnet sein.
Die Meßeinrichtung 9 zur Messung der charakteristischen Größen steht
nun weiter über eine Leitung 10 mit einer Auswerteeinrichtung 11 zur
Ermittlung einer die Position repräsentierenden Größe in Verbindung.
Die Auswerteeinrichtung 11, die aus einer elektronischen Schaltung,
vorzugsweise einem Mikroprozessor, wie er in vielen Elektrowerkzeugen
bereits zur Steuerung des Elektromotors 6 angeordnet ist, besteht,
erhält über die Leitung 10 Signale entsprechend den
charakteristischen Größen. Anhand der charakteristischen Größen wird
dann in der Auswerteeinrichtung 11 eine Größe zur Repräsentation der
Position der Werkzeugaufnahme 5 ermittelt. Bei dieser Größe zur
Repräsentation der Position kann es sich beispielsweise um den Winkel
zwischen der Werkzeugaufnahme 5 bzw. dem Werkzeug 7 und dem Werkstück
2 handeln, der von der Auswerteeinrichtung 11 anhand des
Verhältnisses der einzelnen Intensitäten des jeweiligen vom Empfänger
16, 17, 18 gemessenen Signals 19, 20, 21 berechnet wird.
Selbstverständlich kann dieser Winkel als räumlicher Winkel aus
mehreren Komponenten, wie wiederum zwei ebenen Winkeln, bestehen.
Mit der Auswerteeinrichtung 11 steht wiederum eine optische
Anzeigeeinrichtung 12 am Gehäuse 3 über eine Leitung 13 in
Verbindung. Es kann sich bei dieser Anzeigeeinrichtung 12
beispielsweise um eine LCD- oder LED-Anzeige zur Ausgabe
alphanumerischer Zeichen handeln. Die von der Auswerteeinrichtung 11
ermittelte Größe zur Repräsentation der Position ist mittels der
Anzeigeeinrichtung 12 ausgebbar. Wird als Größe zur Repräsentation
der Position der Winkel verwendet, so sieht der Benutzer anhand der
Anzeigeeinrichtung 12 den jeweils eingenommenen Winkel in Grad-Angabe
zwischen Elektrobohrmaschine 1 und Werkstück 2. Der Benutzer kann
dann die Position der Elektrobohrmaschine 1 solange verändern, bis
der gewünschte Winkel eingenommen ist, beispielsweise bis ein Winkel
von jeweils 90 Grad in den beiden Bezugsebenen zum Werkstück 2 zur
Erzielung senkrechter Bohrungen im Werkstück 2 erreicht ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die charakteristischen
Größen auch durch die Laufzeitunterschiede der reflektierten Signale
19, 20, 21 zwischen dem Werkstück 2 und den Empfängern 16, 17, 18
bestimmt sein. Der Sender 14 arbeitet dann vorzugsweise im gepulsten
Betrieb. Aus den Laufzeitunterschieden berechnet die
Auswerteeinrichtung 11 wiederum den Winkel zwischen der
Werkzeugaufnahme 5 und dem Werkstück 2.
In vielen Anwendungsfällen ist die Kenntnis der Größe des Winkels
zwischen der Werkzeugaufnahme 5 und dem Werkstück 2 weniger wichtig,
vielmehr soll die Elektrobohrmaschine 1 lediglich senkrecht zum
Werkstück 2 ausrichtbar sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die
Empfänger 16, 17, 18 der Meßeinrichtung 9 in der Art eines
gleichseitigen Dreiecks anzuordnen, wobei der Sender 14 sich in der
Mitte befindet. Die Auswerteeinrichtung 11 überprüft, ob die
Intensitäten der reflektierten Signale 19, 20, 21 an den Empfängern
16, 17, 18 gleich groß sind, wobei dann die senkrechte Lage erreicht
ist. Die Anzeigeeinrichtung 12 kann in diesem Fall aus wenigstens
einer, vorzugsweise zwei Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe,
beispielsweise rot und grün, bestehen. Ein Aufleuchten der roten
Leuchtdiode zeigt an, daß die senkrechte Lage noch nicht erreicht
ist, während ein Aufleuchten der grünen Leuchtdiode die senkrechte
Lage signalisiert. Ist lediglich eine einzige Leuchtdiode vorhanden,
so leuchtet diese bei Erreichen der senkrechten Lage auf. Anstelle
von optisch arbeitenden Leuchtdioden kann die Anzeigeeinrichtung 12
auch mit akustischen Mitteln ausgerüstet sein. Das Erreichen der
senkrechten Lage wird dann beispielsweise mittels eines Summers
signalisiert.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle
fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens.
Bezugszeichenliste
1 Elektrobohrmaschine
2 Werkstück
3 Gehäuse
4 Arbeitsspindel
5 Werkzeugaufnahme
6 Elektromotor
7 Werkzeug
8 Schalter
9 Meßeinrichtung (für charakteristische Größen zur Lage)
10 Leitung (von der Meßeinrichtung zur Auswerteeinrichtung)
11 Auswerteeinrichtung
12 Anzeigeeinrichtung
13 Leitung (von der Auswerteeinrichtung zur Anzeigeeinrichtung)
14 Sender
15 Signal (vom Sender)
16, 17, 18 Empfänger
19, 20, 21 reflektiertes Signal
22 Gehäuseansatz
23 Sender
24 Signal (vom Sender)
2 Werkstück
3 Gehäuse
4 Arbeitsspindel
5 Werkzeugaufnahme
6 Elektromotor
7 Werkzeug
8 Schalter
9 Meßeinrichtung (für charakteristische Größen zur Lage)
10 Leitung (von der Meßeinrichtung zur Auswerteeinrichtung)
11 Auswerteeinrichtung
12 Anzeigeeinrichtung
13 Leitung (von der Auswerteeinrichtung zur Anzeigeeinrichtung)
14 Sender
15 Signal (vom Sender)
16, 17, 18 Empfänger
19, 20, 21 reflektiertes Signal
22 Gehäuseansatz
23 Sender
24 Signal (vom Sender)
Claims (17)
1. Elektrowerkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks (2),
vorzugsweise handgeführtes Elektrowerkzeug, wie
Elektrohandbohrmaschine (1), Bohrhammer, u. dgl., mit einem in einem
Gehäuse (3) befindlichen Elektromotor (6) zum Antrieb einer
Arbeitsspindel (4), wobei an der Arbeitsspindel (4) eine
Werkzeugaufnahme (5) für das zur Bearbeitung des Werkstücks (2)
dienende Werkzeug (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am
Gehäuse (3) eine Meßeinrichtung (9) zur Messung für die Position der
Werkzeugaufnahme (5) gegenüber dem Werkstück (2) charakteristischer
Größen angeordnet ist, daß die Meßeinrichtung (9) mit einer
Auswerteeinrichtung (11) zur Ermittlung einer die Position
repräsentierenden Größe anhand der charakteristischen Größen in
Verbindung steht und daß die die Position repräsentierende Größe an
einer mit der Auswerteeinrichtung (11) in Verbindung stehenden
Anzeigeeinrichtung (12) ausgebbar ist.
2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (9) zur Messung charakteristischer Größen aus
einem Sender (14), vorzugsweise zwei Sendern (14, 23) zum Aussenden
eines Signals (15, 24) und wenigstens zwei, vorzugsweise drei
Empfängern (16, 17, 18) zum Empfang der vom Werkstück (2)
reflektierten Signale (19, 20, 21) besteht.
3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sender (14) und die Empfänger (16, 17, 18) am Gehäuse (3) in der
Nähe der Werkzeugaufnahme (5), vorzugsweise in einer Ebene an der
Frontseite eines die Werkzeugaufnahme (5) umgreifenden
Gehäuseansatzes (22) angeordnet sind.
4. Elektrowerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem Sender (14, 23) um einen
Ultraschallsender handelt.
5. Elektrowerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem Sender (14, 23) um einen
elektromagnetische Wellen aussendenden Sender handelt.
6. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei den elektromagnetischen Wellen um Licht handelt.
7. Elektrowerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Licht um Infrarotlicht handelt.
8. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei den elektromagnetischen Wellen um Hf-Wellen handelt.
9. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (11) zur Ermittlung einer
die Position repräsentierenden Größe aus einer elektronischen
Schaltung zur Ermittlung des Winkels zwischen der Werkzeugaufnahme
(5) und dem Werkstück (2) besteht.
10. Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswerteeinrichtung (11) den Winkel anhand der
Intensitätsunterschiede der in den Empfängern (16, 17, 18)
empfangenen, vom Werkstück (2) reflektierten Signale (19, 20, 21)
bestimmt.
11. Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswerteeinrichtung (11) den Winkel anhand der
Laufzeitunterschiede der in den Empfängern (16, 17, 18) empfangenen,
vom Werkstück (2) reflektierten Signale (19, 20, 21) bestimmt, wobei
der Sender (14, 23) vorzugsweise im gepulsten Betrieb arbeitet.
12. Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (11) von einem
Mikroprozessor gebildet wird.
13. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei der Anzeigeeinrichtung (12) um eine
optische Anzeigeeinrichtung handelt.
14. Elektrowerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeigeeinrichtung (12) aus einer LCD- oder LED-Anzeige besteht.
15. Elektrowerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeigeeinrichtung (12) aus wenigstens einer Leuchtdiode,
vorzugsweise zwei Leuchtdioden, die eine unterschiedliche Farbe
besitzen, besteht.
16. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei der Anzeigeeinrichtung (12) um eine
akustische Anzeigeeinrichtung handelt.
17. Elektrowerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzeigeeinrichtung (12) aus einem Summer besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336730A DE4336730A1 (de) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Elektrowerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4336730A DE4336730A1 (de) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Elektrowerkzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4336730A1 true DE4336730A1 (de) | 1995-05-04 |
Family
ID=6501183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4336730A Withdrawn DE4336730A1 (de) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Elektrowerkzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4336730A1 (de) |
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