sowie Werkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung, ob eine Rutschkupplung der Werkzeugmaschine ausgelöst hat, sowie eine Werkzeugmaschine, die dazu eingerichtet ist, das vorgeschlagene Verfahren auszuführen. Dazu umfasst die Werkzeugmaschine insbesondere einen Motor als Antrieb für die Werkzeugmaschine, eine Steuerungseinrichtung, eine Getriebe einrichtung, einen ersten Sensor zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit der Getriebeein richtung, einen zweiten Sensor zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit des Motors, einen dritten Sensor zum Erfassen von Stromwerten, sowie eine Rutschkupplung. Bei dem vorge schlagenen Verfahren werden insbesondere Geschwindigkeits- und Stromwerte verwendet, um ein Auslösen der Rutschkupplung zu erkennen.

Es sind im Stand der Technik Werkzeugmaschinen bekannt, die über mechanische Rutschkupp lungen oder Sicherheitskupplungen verfügen. Allerdings zeigen diese konventionellen Werk zeugmaschinen starke Abnutzungs- und Verschleißerscheinungen, je nachdem wie oft die Rutsch- oder Sicherheitskupplung ausgelöst hat bzw. wie lange die entsprechenden Auslöseer- eignisse angedauert haben. Eine weitere unerwünschte Folge dieser Abnutzungs- und Ver schleißerscheinungen ist es, dass das Auslöse-Drehmoment der Rutschkupplung, und damit auch die Leistung der Werkzeugmaschine als Ganzes, im Laufe der zeit abnimmt. Dies liegt un ter anderem daran, dass das verringerte Auslöse-Drehmoment dazu führt, dass es zu immer mehr Auslöse-Ereignissen kommt, was sich beispielsweise nachteilig auf die Betriebszeit der Werkzeugmaschine auswirkt, da die Werkzeugmaschine in den auslösebedingten Standzeiten nicht verwendet werden kann. Es wäre daher wünschenswert, wenn Verfahren bereitgestellt werden könnten, mit denen das Auslösen von Rutschkupplungen sicher erkannt werden könnte, um Geräte, bei denen beispielsweise eine bestimmte Anzahl an Auslöseereignissen überschrit ten wird, zur Wartung einzubestellen.

Einige Werkzeuggeräte oder Werkzeugmaschinen werden in Verbindung mit einer automati schen Vorschubeinrichtung verwendet. Solche Systeme werden beispielsweise als auto feed bezeichnet. Wenn eine elektrische Werkzeugmaschine zusammen mit einer automatischen Vor- schubeinrichtung verwendet wird, kann der durch die Vorschubeinrichtung gesteuerte automati sche Prozess gegebenenfalls nicht auf die gewünschte Art und Weise fortgesetzt und/oder be endet werden, wenn es zu einem Auslöseereignis der Rutschkupplung kommt.

Beispielsweise werden solche auto feed-Vorrichtungen in Verbindungen mit solchen Werkzeug maschinen verwendet, die als Kernbohrgeräte ausgebildet sind. Werkzeugmaschinen, wie z.B. Kernbohrmaschinen, dienen im Allgemeinen dazu Löcher in mineralische Werkstoffe, wie z.B. Beton oder Ziegel, zu schneiden. Das Kernbohrgerät enthält dafür üblicherweise eine Werk zeugaufnahme sowie ein Werkzeug, beispielsweise in Form einer Bohrkrone. Ein Motor treibt über eine Getriebeeinrichtung die Werkzeugaufnahme samt Werkzeug zu einer Drehbewegung an. Die in eine Drehbewegung versetzte Bohrkrone schneidet mit Hilfe des diamantenbesetzen Bohrkronenschneiderands ein ringförmiges Loch in den Werkstoff, wodurch ein zylindrischer Bohrkern entsteht. Dieser Bohrkern wird nach Beendigung des Bohr- bzw. Schneidevorgangs aus dem Bohrloch entfernt.

Bisher stehen keine zuverlässigen Daten über das Auslösen von Rutschkupplungen zur Verfü gung. Insbesondere war es bisher technisch nicht möglich, solche Daten zu erheben, zu spei chern und zu gegebener Zeit auszuwerten. Es wäre jedoch zur Verbesserung und Weiterent wicklung von Rutschkupplungen wünschenswert, wenn solche zuverlässigen Daten zu Verfü gung stehen würden, insbesondere solche Daten, die die Anzahl der Auslöseereignisse pro Ge rät, die Anzahl der Auslöseereignisse pro gebohrtem Loch oder die Anzahl der Auslöseereig nisse pro Jahr beschreiben.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2011 082 988 A1 eine Einrichtung zum Steuern einer Werk zeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine, wobei die Einrichtung zur Steuerung von Be triebsfunktionen der Werkzeugmaschine und zum Programmieren der Werkzeugmaschine vor gesehen ist. Die Einrichtung umfasst ein Bedienpanel, das verwendet werden kann, um Einga ben in einer Eingabemaske vorzunehmen.

Die EP 2 927 186 A1 offenbart eine Steuerung eines Flurförderzeugs mit zumindest einer grafi schen Anzeigevorrichtung, einer Steuervorrichtung sowie einem Speicherelement, auf dem In formationen zur Bedienung und/oder Wartung des Flurförderzeugs abgespeichert sind. Die Steuervorrichtung kann abhängig von einem Betriebszustand, einem aufgetretenen Fehler oder einer in eine Eingabevorrichtung eingebbaren Anforderung auf der Anzeigevorrichtung einen Barcode mit zugeordneten Informationen anzeigen. In der DE 10 2016 010 068 A1 wird eine numerische Steuerung offenbart, die Zustandsdaten umfasst. Die Zustandsdaten können einen Bearbeitungszustand oder ein Menueelement betref fen. Ferner wird in der DE 10 2016 010 068 A1 ein maschinelles Lernmodell zum Bestimmen ei ner Menueelementanzeige-Reihenfolge in der Menueanzeige.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die vorstehend beschriebene Nachteile und Mängel des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Erkennung eines Rutschkupplungs-Auslöseereignisses, sowie eine das Verfahren umsetzende Werkzeugma schine bereitzustellen. Mit dem Verfahren soll es beispielsweise ermöglicht werden, zuverläs sige Daten über Auslöseereignisse der Rutschkupplung zu sammeln und auszuwerten, da ein Rutschkupplungsereignis im Sinne der Erfindung bevorzugt als ein Ereignis betrachtet wird, dass den Zustand der Werkzeugmaschine beeinflussen kann. Insbesondere sollen mit Hilfe des Verfahrens solche Geräte oder Geräteklassen identifiziert werden, bei denen die Rutschkupp lungen besonders häufig auslösen oder die bereits einen bestimmten Grenzwert an Auslöseer- eignissen erreicht haben. Wenn beispielsweise bestimmte Geräteklassen mit einem erhöhten Auslöserisiko identifiziert werden können, können konkret in Bezug auf diese Geräteklasse Ver besserungsarbeiten vorgenommen werden. Wenn mit Hilfe des Verfahrens einzelne Geräte mit einem erhöhten Auslöse-Risiko identifiziert werden können, könnten die Besitzer dieser Geräte aufgefordert werden, ihre Geräte warten zu lassen oder sonstige Abhilfemaßnahmen zu ergrei fen. Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere auch, ein Verfahren zur Erkennung eines Rutschkupplung-Auslöseereignisses an solchen Werkzeugmaschinen bereitzustellen, die mit ei ner automatischen Vorschubeinrichtung Zusammenarbeiten.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Aus führungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängi gen Unteransprüchen.

Beschreibung der Erfindung:

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung, ob ein Rutschkupplungs-Auslö- seereignis stattgefunden hat, wobei die Werkzeugmaschine einen Motor als Antrieb für die Werkzeugmaschine, eine Steuerungseinrichtung, eine Getriebeeinrichtung, einen ersten Sensor zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit der Getriebeeinrichtung, einen zweiten Sensor zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit des Motors, einen dritten Sensor zum Erfassen von Stromwerten, sowie eine Rutschkupplung umfasst. Das Verfahren ist durch folgende Verfah rensschritte gekennzeichnet: a) Ermitteln einer ersten Geschwindigkeit der Getriebeeinrichtung mit dem ersten Sensor, b) Ermitteln einer ersten Geschwindigkeit des Motors mit dem zweiten Sensor, c) Ermitteln eines Stromwerts mit dem dritten Sensor,

d) Ermitteln eines Zustands der Werkzeugmaschine unter Verwendung der mit den Senso ren erfassten Geschwindigkeiten und Stromwerte, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den ermittelten Stromwer ten einen Zustand der Getriebeeinrichtung zu ermitteln und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der ermittelten Geschwindigkeitswerte, einen Aktivitätszustand der Rutschkupplung festzustellen, wobei die Steuereinrichtung durch eine Kombination des Zu stands der Getriebeeinrichtung und des Aktivitätszustands der Rutschkupplung feststellt, ob ein Rutschkupplungs-Auslöseereignis stattgefunden hat.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Werkzeugmaschine um eine Kernbohrmaschine bzw. ein Kernbohrgerät. Bei dem Werkzeug der Werkzeugmaschine kann es sich in diesem Fall beispielsweise um eine Bohrkrone handeln. Es ist ganz besonders bevorzugt, dass das vorgeschlagene Verfahren zur Erkennung eines Auslö- seereignisses einer Rutschkupplung der Werkzeugmaschine verwendet wird. Es ist in diesem Zusammenhang besonders bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine eine Rutschkupplung auf weist. Der Verfahrensschritt d) kann in diesem Fall bedeuten, dass ermittelt wird, ob ein Auslö sen der Rutschkupplung der Werkzeugmaschine stattgefunden hat, wobei für diese Ermittlung vorzugsweise auch die von den Sensoren ermittelten Strom- und Geschwindigkeitswerte ver wendet werden.

Vorzugsweise kann der Zustand der Werkzeugmaschine durch ein Auslösen der Rutschkupp lung der Werkzeugmaschine beeinflusst werden, so dass durch den ermittelten Zustand der Werkzeugmaschine Rückschlüsse darauf gezogen werden können, ob ein Rutschkupplungs- Auslöseereignis Vorgelegen hat oder nicht. Insbesondere werden zur Untersuchung, ob ein Rutschkupplungs-Auslöseereignis Vorgelegen hat, die Geschwindigkeits- und Stromwerte ver wendet, die von den Sensoren der Werkzeugmaschine, vorzugsweise bei deren Betrieb, erfasst werden. Im Falle, dass eine Rutschkupplungs-Auslöseereignis ermittelt wurde, kann als Reak tion darauf bzw. als optionaler Verfahrensschritt e) der Motor der Werkzeugmaschine ausge schaltet werden. Wenn die Werkzeugmaschine in Verbindung mit einer automatischen Vor schubvorrichtung verwendet wird, kann als Reaktion auf ein Rutschkupplungs-Auslöseereignis die Antriebskraft der Vorschubvorrichtung reduziert werden. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die Vorschubvorrichtung bzw. die Werkzeugmaschine im Wesentlichen vollständig entlastet wird. Darüber hinaus kann nach Erkennung eines Rutschkupplungs- Auslöseereignisses die Bohrkrone aus dem Bohrloch herausgezogen werden, wenn es sich bei der Werkzeugmaschine um ein Kernbohrgerät handelt.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Rutschkupplung zwischen einem Werkzeug der Werkzeugmaschine und dem Motor der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Wenn die Werkzeugmaschine ein Kernbohrgerät ist, befindet sich die Rutschkupplung vorzugsweise zwischen der Bohrkrone und dem Motor. Insbesondere bildet die Rutschkupplung eine mechanische Verbindung zwischen Bohrkrone und Motor des Kernbohrgeräts. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Rutschkupplung als„aktiv“ betrachtet wird, wenn sich Bohrkrone und Motor mit im Wesentlichen gleicher Drehzahl drehen. Wenn die Bohrkrone und der Motor ungleiche Drehzahlen aufweisen, wird die Rutschkupplung vorzugsweise als„nicht-aktiv“ betrachtet. Es ist im Sinne der Erfindung besonders bevorzugt, wenn die Drehzahlen des Motors und der Bohrkrone mit Hilfe von Sensoren ermittelt werden. Der Sensor zur Ermittlung der Motordrehzahl kann beispielsweise in räumlicher Nähe zum Motor angeordnet vorliegen. Dabei kann es sich vorzugsweise um den zweiten Sensor im Sinne der Erfindung handeln. Der Sensor zur Ermittlung der Drehzahl der Bohrkrone kann beispielsweise in räumlicher Nähe zur Bohrkrone angeordnet vorliegen. Darüber hinaus können Getriebesensoren eingesetzt werden, um die Drehzahlen zu messen. Die genannten Sensoren können zum Beispiel als Hall-Sensoren ausgebildet sein.

Gemäß Verfahrensschritt d) wird der Zustands des Kembohrgeräts unter Verwendung der mit den Sensoren erfassten Geschwindigkeiten und Stromwerten ermittelt. Die Stromwerte werden mit dem dritten Sensor ermittelt, wobei die Stromwerte insbesondere dazu verwendet werden, um unterscheiden zu können, ob sich die Getriebeeinrichtung im Leerlauf befindet oder ob die Rutschkupplung aktiv ist. Ein Leerlauf ist im Kontext der vorliegenden Erfindung vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass mit dem dritten Sensor ein vergleichsweise kleiner Stromwert gemessen wird. Ein kleiner Stromwert ist im Kontext der vorliegenden Erfindung damit verbunden, dass der Motor des Kernbohrgeräts keine starke Arbeit leisten muss. Der Zustand, dass die Rutschkupplung aktiv ist, kann vorzugsweise an einem vergleichsweise großen Stromwert erkannt werden, der von dem dritten Sensor ermittelt wird. Dieser Zustand ist vorzugsweise damit verbunden, dass der Motor des Kernbohrgeräts kräftig arbeiten muss. Insofern werden insbesondere die mit dem dritten Sensor ermittelten Stromwerte verwendet, um festzustellen, in welchem Zustand sich das Getriebe befindet. Dies ermöglicht vorzugsweise Rückschlüsse darauf, ob die Rutschkupplung ausgelöst hat oder nicht. Mit anderen Worten können insbesondere die Stromwerte dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob ein Rutschkupplungs-Auslöseereignis stattgefunden hat oder nicht. Vorzugsweise ist es der Stromwert, der eine Aktivität der Rutsch kupplung wiedergibt oder beschreibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Werkzeugmaschine mit einer au tomatischen Vorschubeinrichtung Zusammenarbeiten, die vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die Werkzeugmaschine in das zu schneidende Material hineinzutreiben. Insbesondere in Zu sammenhang mit solchen als auto feed bekannte Vorrichtungen führt das vorgeschlagene Ver fahren zur Erkennung von Rutschkupplungs-Auslöseereignissen dazu, dass von der Vorschub vorrichtung automatisch gesteuerte Prozesse auf eine gewünschte Weise fortgesetzt oder been det werden können, nachdem es zu einem Auslösen der Rutschkupplung kam bzw. nachdem ein solches Auslöseereignis durch Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens ermittelt wurde. Es ist insbesondere bevorzugt, dass bei Erkennung eines Rutschkupplung-Auslöseereignisses die Antriebskraft der Vorschubeinrichtung reduziert werden kann, um auf das Auslösen der Rutschkupplung zu reagieren. Zu einem späteren Zeitpunkt kann die Antriebskraft der Vor schubeinrichtung dann wieder erhöht werden, beispielsweise auf das ursprüngliche oder auf ein anderes Niveau.

Darüber hinaus kann das vorgeschlagene Verfahren dazu verwendet werden, Informationen über Auslöseereignisse zu sammeln und auszuwerten. Dadurch kann das Verständnis des Aus lösens von Rutschkupplung weiter verbessert werden und die gewonnenen Erkenntnisse kön nen verwendet werden, um die zugrundeliegende Technologie weiter zu optimieren. Es war für die Fachwelt überraschend, dass Geschwindigkeits- und Stromwerte so miteinander kombiniert und bei einer gemeinsamen Auswertung berücksichtigt werden können, um an einer Werkzeug maschine zu erkennen, ob eine Rutschkupplung ausgelöst hat.

Das vorgeschlagene Verfahren führt vorteilhafterweise zu einer erhöhten Lebenszeit bzw. Nut zungsdauer der Rutschkupplung, sowie zu einer stabilen Leistung der Werkzeugmaschine mit geringen Standzeiten bzw. höheren Laufzeiten. Insbesondere können bei der Verwendung von auto /eec/-Vorrichtungen hohe Prozess-Erledigungsraten erzielt werden, bei denen Prozesse wie geplant bzw. wie gewünscht abgeschlossen werden können. Tests haben gezeigt, dass die Aus fallzeiten der Werkzeugmaschinen, die das vorgeschlagene Verfahren umsetzen, wesentlich re duziert werden konnten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Rutschkupplung durch die Erkennung der Rutschkupplungsauslösung in der Auslösedauer begrenzt werden kann. Dies kann bei spielsweise dadurch erreicht werden, dass der Motor der Werkzeugmaschine abgeschaltet wird. Durch diese Maßnahmen kann vorteilhafterweise die Lebensdauer der Rutschkupplung erheb lich verlängert werden. Diese Lebenszeitverlängerung kann mit dem folgenden Rechenbeispiel verdeutlicht werden: wenn die Häufigkeit der Rutschkupplungs-Auslösungsereignisse konstant ist und der Anwender früher üblicherweise 20 s in der Rutschkupplungsphase verblieb, das Sys tem aber nun die Rutschkupplung bereits nach 10 s ausschaltet, kann beispielsweise eine Ver dopplung der Lebenszeit der Rutschkupplung erreicht werden. Die Erkennung der Rutschkupp lungsauslösungsereignisse und die entsprechende Begrenzung der Auslösedauer ist besonders vorteilhaft bei Werkzeugmaschinen, die mit einem automatischen Vorschub, wie einer auto feed- Vorrichtung, arbeiten bzw. ausgestattet sind. Dies insbesondere deshalb, weil die Werkzeugma schine ohne Rutschkupplungsauslösungsereigniserkennung möglicherweise in der Rutschkupp lungsphase verbleibt und nicht angemessen auf diese Störung reagieren kann.

Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass es sich bei den Stromwerten um das Stromniveau des Motors handelt. Alternativ kann auch die Stromaufnahme des Motors ge messen und als Stromwert im Sinne der Erfindung verwendet werden. Es ist im Sinne der Erfin dung ganz besonders bevorzugt, die Messwerte als Stromwerte zu verwenden, die von der Mo torelektronik zur Verfügung gestellt werden. Dabei kann es sich zum Beispiel auch um Leis- tungs- bzw. Spannungswerte handeln, die im Kontext der vorliegenden Erfindung als„Strom- werte“ verstanden werden sollen. Beispielsweise kann die Leistungsaufnahme des Motors als Stromwert im Sinne der Erfindung verwendet werden. Ferner können auch die Ergebnisse einer Spannungsmessung zur Auswertung im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens verwendet werden. Vorzugsweise beschreibt der Begriff„Stromwert“ im Sinne der Erfindung einen Wert, der sich aus Messwerten von Strom (I), Spannung (U) und/oder Leistung (P) zusammensetzen kann, wobei der Stromwert vorzugsweise von der Motorelektronik zur Verfügung gestellt wird.

Im Kontext des vorgeschlagenen Verfahrens ermitteln der erste und der zweite Sensor insbe sondere Geschwindigkeiten, und zwar vorzugsweise die Geschwindigkeiten der Getriebeeinheit bzw. des Motors. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass diese Geschwindigkeitswerte mit den Umdrehungszahlen der Getriebeeinheit bzw. des Motors Zusammenhängen. Mithin kön nen die Umdrehungszahlen verwendet werden, um die Geschwindigkeiten der Getriebeeinheit bzw. des Motors zu bestimmen. Ferner kann es bevorzugt sein, direkt die Umdrehungszahlen der Getriebeeinheit bzw. des Motors zu verwenden, um zusammen mit den vom dritten Sensor ermittelten Stromwerten zur Feststellung, ob ein Rutschkupplungs-Auslösungsereignis stattge funden hat, herangezogen zu werden. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, die Umdrehungszahlung vor und nach einem Rutschkupplungs-Auslöseereignis zu verwenden, um zu erkennen, ob ein Rutschkupplungs-Auslöseereignis stattgefunden hat. Diese können bei spielsweise miteinander verglichen werden. Als Umdrehungszahlen können beispielsweise die Umdrehungszahlen des Motors der Werkzeugmaschine verwendet werden. Es kann aber auch bevorzugt sein, die Umdrehungszahlen eines vom Motor angetriebenen Zahnrads im Getriebe der Werkzeugmaschine zur Auswertung heranzuziehen.

Vorzugsweise werden die Umdrehungszahlen in der Einheit„rounds per minute“ ( rpm ) erfasst. Beispielsweise können Impulse und Zeiten gemessen werden, die anschließend in Umdre hungszahlung in der Einheit rpm umgerechnet werden können.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Kernbohrmaschine, wobei die Werkzeugmaschine folgende Komponenten umfasst:

- einen Motor als Antrieb für die Werkzeugmaschine,

- eine Steuerungseinrichtung,

- eine Getriebeeinrichtung,

- einen ersten Sensor zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit der Getriebeeinrichtung,

- einen zweiten Sensor zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit des Motors,

- einen dritten Sensor zum Erfassen von Stromwerten

- sowie eine Rutschkupplung.

Die Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu eingerichtet ist, mit Hilfe der Geschwindigkeits- und Stromwerte, die von den Sensoren erfasst werden, ein Auslösen der Rutschkupplung zu erkennen. Die Definitionen, technischen Wirkungen und Vorteile, die für das vorgeschlagene Verfahren beschrieben wurden, gelten für die Werkzeugmaschine und analog. Wenn die Werkzeugmaschine eine Rutschkupplung umfasst, kann der Zustand der Werkzeug maschine insbesondere dadurch beeinflusst werden, dass ein Rutschkupplung-Auslöse-ereignis stattgefunden hat oder nicht. Insbesondere ermöglicht die Steuerungseinrichtung der Werkzeug maschine, dass mit der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine erkannt werden kann, dass die Rutschkupplung der Werkzeugmaschine ausgelöst hat. Dazu werden vorzugsweise die Ge schwindigkeits- und Stromwerte, die von den Sensoren erfasst werden, in der Steuerungsein richtung des Kernbohrgeräts ausgewertet. Beispielsweise können die Geschwindigkeits- und Stromwerte, die mit den drei Sensoren ermittelt und an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden, mathematisch miteinander verrechnet und/oder kombiniert werden. Darüber hinaus können die Geschwindigkeits- und Stromwerte mit vordefinierten Bedingungen ausgewertet wer den. Hierzu können beispielsweise Lookup-Tabellen verwendet werden. Es ist im Sinne der Er- findung ganz besonders bevorzugt, dass insbesondere die Steuerungseinrichtung der Werkzeugmaschine dazu eingerichtet ist, mit Hilfe der Geschwindigkeits- und Stromwerte, die von den Sensoren erfasst werden, einen Zustand der Werkzeugmaschine bzw. ein Rutschkupplung- Auslöseereignis zu erkennen.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Getriebeeinrichtung mehrere Gänge aufweist. Dadurch kann vorzugsweise sichergestellt werden, dass die Drehzahlen von Bohrkrone und Motor eine fixe Übersetzung aufweisen. Dieser Übersetzung kann sich vorzugsweise ändern, insbesondere je nach eingestelltem Gang. Beispielsweise kann eine Übersetzung in einem 1. Gang 1 :25 lauten. Die einzelnen Übersetzungsverhältnisse können - beispielsweise aufgelistet nach Gang - in einer Lookup-Tabelle hinterlegt sein. Insofern können Lookup-Tabellen der Steuereinrichtung helfen, zu erkennen, ob ein Rutschkupplungs-Auslösungsereignis stattgefunden hat. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung des Kernbohrgeräts dazu eingerichtet, anhand der ermittelten Drehzahlen von Motor und Bohrkrone durch einen Vergleich mit einer Lookup-Tabelle festzustellen, ob ein Rutschkupplungs-Auslösungsereignis stattgefunden hat oder nicht. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Steuereinrichtung einen Vergleich der ermittelten und der hinterlegten Werte durchführt und so nach Ergebnis des Vergleichs feststellt, ob ein Rutschkupplungs-Auslösungsereignis stattgefunden hat. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung des Kernbohrgeräts dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von den ermittelten Drehzahlen von Motor und Bohrkrone eine Feststellung darüber zu treffen, in welchem Zustand sich die Rutschkupplung des Bohrgeräts befindet, d.h. ob die Rutschkupplung aktiv oder nicht-aktiv ist.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Kontext der vorgeschlagenen Erfindung das Verhältnis gebildet wird zwischen einer Motorgeschwindigkeit und einer Schaftgeschwindigkeit. Die Bestimmung dieses Verhältnisses kann beispielsweise in der Steuerungseinrichtung der Werkzeugmaschine erfolgen. Vorzugsweise entspricht das Verhältnis dem Quotienten aus Motorgeschwindigkeit und Schaftgeschwindigkeit. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, das Verhältnis zwischen Motorgeschwindigkeit und Schaftgeschwindigkeit dazu zu verwenden, zu erkennen, welcher Gang in der Getriebeeinrichtung der Werkzeugmaschine eingelegt ist. Beispielsweise kann der erste Gang einem größeren Verhältnis von Motorgeschwindigkeit und Schaftgeschwindigkeit zugeordnet werden als der zweite oder dritte Gang der Werkzeugmaschine. Die Werte für das Verhältnis von Motorgeschwindigkeit und Schaftgeschwindigkeit können beispielweise in einem Bereich von 1 bis 100 liegen, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 50 und weiter bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 30. Vorzugsweise entspricht das Verhältnis zwischen Motorgeschwindigkeit und Schaftgeschwindigkeit der Übersetzung der Getriebeeinrichtung der Werkzeugmaschine. Es kann mit der vorgeschlagenen Erfindung vorteilhafterweise erkannt werden, dass ein Gang in der Getriebeeinrichtung der Werkzeugmaschine eingelegt ist und, wenn ein Gang eingelegt ist, welcher Gang dies ist. Wenn keine der Bedingungen für einen der Gänge erfüllt ist, d.h. wenn das Verhältnis zwischen Motorgeschwindigkeit und Schaftgeschwindigkeit bzw. Übersetzung des Getriebes nicht einem der festgelegten Werte in der Lookup-Tabelle entspricht, kann dies darauf hindeuten, dass die Rutschkupplung ausgelöst hat bzw. dass ein Rutschkupplungs-Aus- löseereignis stattgefunden hat. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn - zusätzlich zur Nicht- Erfüllung einer Gang-Bedingung - ein Strom-Niveau oberhalb eines zuvor festgelegten Grenz wertes bzw. Offsets liegt.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine eine erste Leitung um fasst, die den ersten Sensor mit der Steuerungseinrichtung verbindet. Ferner umfasst die Werk zeugmaschine eine zweite Leitung, die den zweiten Sensor mit der Steuerungseinrichtung ver bindet. Darüber hinaus umfasst die Werkzeugmaschine eine dritte Leitung, die den dritten Sen sor mit der Steuerungseinrichtung verbindet. Auf diese Weise können die von den drei Sensoren erfassten Daten unverzüglich an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden, wo sie ausge wertet und informationstechnologisch weiterverarbeitet werden können. Es ist im Kontext der Er findung insbesondere bevorzugt, dass die Umdrehungszahl des Motors, die Umdrehungszahl der Abtriebswelle der Werkzeugmaschine und das Stromlevel des Motors miteinander kombi niert werden, um den Zustand der Werkzeugmaschine zu ermitteln, wobei insbesondere Algo rithmen und Lookup-Tabellen dazu verwendet werden, um Bedingungen, an denen ein Rutsch- kupplungs-Auslöseereignis festgemacht werden kann, zu definieren. Wenn ein Rutschkupp- lungs-Auslöseereignis erkannt wird, kann der Motor der Werkzeugmaschine ausgeschaltet wer den. Im Falle, dass die Werkzeugmaschine mit einer automatischen Vorschubeinrichtung zu sammenarbeitet, ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren, das Auslösen der Rutschkupplung wieder aufzuheben, indem die Antriebskraft ( feed force ) der automatischen Vorschubvorrichtung verringert wird.

Vorzugsweise kann die Werkzeugmaschine auch einen Datenspeicher zum Speichern der Roh oder verarbeiteten Daten umfassen. In diesem Datenspeicher können vorzugsweise auch Lookup-Tabellen hinterlegt sein, die vorzugsweise zur Auswertung der Daten verwendet werden können, beispielsweise um den Zustand der Werkzeugmaschine zu bestimmen bzw. um festzu stellen, ob eine Rutschkupplung der Werkzeugmaschine ausgelöst hat. Der Datenspeicher kann beispielsweise Bestandteil der Steuerungseinrichtung sein. Es kann im Sinne der Erfindung aber auch bevorzugt sein, dass der Datenspeicher an einem anderen Ort an der Werkzeugmaschine angeordnet vorliegt. Für einige Anwendungsfälle kann es bevorzugt sein, dass die mit den Sen soren erfassten Daten nicht innerhalb der Werkzeugmaschine ausgewertet werden sollen, son dern dass eine externe Auswertung der Geschwindigkeits- und Stromwerte erfolgen soll. Vor zugsweise kann die Werkzeugmaschine in diesem Fall Kommunikationsmittel umfassen, die es ermöglichen, die erfassten und gegebenenfalls bereits zumindest teilweise ausgewerteten Da ten an einen externen PC, Server, eine Cloud oder einen sonstigen externen Datenspeicher o- der eine externe Datenverarbeitungsvorrichtung zu übermitteln. Vorzugsweise sind die Kommu nikationsmittel im Sinne der Erfindung auch dazu eingerichtet, die ausgewerteten Daten oder gegebenenfalls daraus abgeleitete Steuerbefehle für die Werkzeugmaschine bzw. für Kompo- nenten der Werkzeugmaschine zu empfangen.

Ein Steuerbefehl kann beispielsweise darin bestehen, dass der Motor der Werkzeugmaschine ausgeschaltet werden soll. Ein Steuerbefehl kann beispielsweise aber auch darin bestehen, dass die Antriebskraft der automatischen Vorschubeinrichtung erhöht oder verringert wird. Ein solcher Steuerbefehl wird vorzugsweise von der Steuerungseinrichtung an die Komponente der Werkzeugmaschine oder an eine externe Vorrichtung versendet, die den Befehl aufführen soll. Dabei kann es sich beispielsweise um den Motor der Werkzeugmaschine oder um die automati sche Vorschubeinrichtung als externe Vorrichtung handeln. Die Übermittlung des Steuerbefehls kann vorzugsweise drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Fi guren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figu ren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:

Fig. 1 Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Werkzeugmaschine

Fig. 2 Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens Fig. 3 Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens, wenn die Werkzeugmaschine mit einer automatischen Vorschubeinrichtung zusammenar beitet.

Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:

Fig. 1 zeigte eine als Kernbohrmaschine ausgestaltete Werkzeugmaschine 1 , die an einem Bohrständer 2 befestigt ist. Mit Hilfe des Bohrständers 2 kann die Werkzeugmaschine 1 entlang der Doppelpfeilrichtung A reversibel auf das zu bearbeitende Werkstück W zu- und wieder weg bewegt werden. Bei dem Werkstoff W handelt es sich beispielsweise um Beton oder eine Platte aus Beton.

Die Werkzeugmaschine 1 enthält einen Motor 3, eine Steuerungseinrichtung 4, eine Getriebe einrichtung 5, eine Abtriebswelle 6, ein als Bohrkrone ausgestaltetes Werkzeug 7, einen ersten Sensor 10 zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit der Getriebeeinrichtung 5 und einen zweiten Sensor 20 zum Erfassen einer ersten Geschwindigkeit des Motors 3 und einen dritten Sensor 30 zur Erfassung von Strömen. Als Motor 3 kann jegliche Art von Elektromotor einge setzt werden.

Der Motor 3 ist insbesondere als Elektromotor ausgestaltet und dient zum Antreiben der des Werkzeugs 7 der Werkzeugmaschine 1. Insbesondere kann es sich um eine Bohrkrone 7 han deln. Der Motor 3 kann eine Antriebswelle enthalten, welche mit der Getriebeeinrichtung 5 lös bar verbunden. Die Verbindung kann über eine Kupplung verwirklicht werden. Über die Getrie beeinrichtung 5 und die Abtriebswelle 6 wird die Bohrkrone 7 in eine Drehbewegung versetzt. Das in dem Motor 3 erzeugte Drehmoment wird somit auf die Bohrkrone 7 entsprechend über tragen, um ein Bohrloch in den Werkstoff W zu schneiden.

Die Getriebeeinrichtung 5 ist vorzugsweise zwischen der Antriebswelle des Motors 3 und der Abtriebswelle 6 positioniert. Der erste Sensor 10 ist so an der Getriebeeinrichtung 5 positioniert, dass eine erste Geschwindigkeit der Getriebeeinrichtung 5 erfasst werden kann. Der zweite Sensor 20 ist vorzugsweise so positioniert, dass eine erste Geschwindigkeit des Motors 3 er fasst werden kann. Der dritte Sensor 30 ist vorzugsweise so positioniert, dass Stromwerte des Motors 3 erfasst werden können.

Die Steuerungseinrichtung 4 ist über eine erste Leitung 8 mit dem ersten Sensor 10, über eine zweite Leitung 9 mit dem zweiten Sensor 20 und über eine dritte Leitung 1 1 mit dem dritten Sen sor 30 so verbunden, dass die von den Sensoren 10, 20, 30 gemessenen Geschwindigkeits und Stromwerte an die Steuerungseinrichtung 4 übertragen werden können. Darüber hinaus ist die Steuerungseinrichtung 4 so mit dem Motor 3 verbunden, dass die Steuerungseinrichtung 4 direkt die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit des Motors 3 variieren kann. Die Steuerungsein richtung 4 kann vorzugsweise einen Datenspeicher umfassen, in dem Lookup-Tabellen (Über setzungstabellen) hinterlegt sein können. Durch Verwendung dieser Lookup-Tabellen oder durch die Anwendung von Algorithmen kann ein Zustand der Werkzeugmaschine 1 ermittelt werden, wobei bei der Ermittlung des Zustands insbesondere die von den Sensoren 10, 20, 30 gemessenen Geschwindigkeits- und Stromwerte zugrunde gelegt werden. Diese Zustandser mittlung wird im Sinne der Erfindung vorzugsweise auch als Auswertung der durch die Sensoren 10, 20, 30 erfassten Daten bezeichnet. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass der Zustand der Werkzeugmaschine 1 unter Verwendung der Lookup-Tabelle, die Ge schwindigkeitsverhältnisse und Stromwerte beinhalten, ermittelt wird. Die Auswertung der Daten erfolgt vorzugsweise in der Steuerungseinheit 4 der Werkzeugmaschine 1. Die Auswertung kann beispielsweise das Nachschlagen von Werten in den Lookup-Tabellen umfassen, sowie die An wendung mathematischer Algorithmen, den Vergleich von Daten oder die Kombination von Wer ten. Beispielsweise können Zustandswerte oder -großen berechnet werden, die den Zustand der Werkzeugmaschine 1 charakterisieren. Diese Zustandswerte können beispielsweise mit Grenz oder Schwellwerten, die in den Lookup-Tabellen niedergelegt sind, verglichen werden.

Fig. 2 zeigt beispielhaft einen möglichen Ablauf des vorgeschlagenen Verfahrens.

Hierzu wird im Schritt S1 zunächst durch den ersten Sensor 10 eine erste Geschwindigkeit der Getriebeeinrichtung 5 ermittelt.

Im Schritt S2 wird durch den zweiten Sensor 20 eine erste Geschwindigkeit des Motors 3 ermit telt.

Im Schritt S3 werden durch den dritten Sensor 30 Stromwerte des Motors 3 ermittelt.

Im Schritt S4 wird ein Zustand der Werkzeugmaschine 1 unter Verwendung der mit den Senso ren 10, 20, 30 erfassten Geschwindigkeiten und Stromwerte ermittelt. Der Zustand der Werk zeugmaschine 1 kann beispielsweise durch ein Auslösen der Rutschkupplung 12 beeinflusst werden. Mit anderen Worten können die von den Sensoren 10, 20, 30 erfassten Geschwindig keits- und Stromwerte durch Auswertung der Werte dazu verwendet werden, um festzustellen, ob eine Rutschkupplung 12 in einer Werkzeugmaschine 1 ausgelöst hat oder nicht.

Im optionalen Schritt S5 wird der Motor 3 der Werkzeugmaschine 1 je nach ermitteltem Zustand ausgeschaltet oder die Werkzeugmaschine 1 wird weiter betrieben. Beispielsweise kann es in einigen Anwendungsfällen bevorzugt sein, die Werkzeugmaschine 1 auszuschalten, wenn ein Auslösen der Rutschkupplung 12 der Werkzeugmaschine festgestellt 1 wurde. Insofern stellt Verfahrensschritt S5 einen optionalen Verfahrensschritt dar, der insbesondere dann vorgenom men wird, wenn ein Ausschalten des Motors 3 in Anbetracht des ermittelten Zustands der Werk zeugmaschine (Verfahrensschritt S4) erforderlich bzw. angeraten erscheint. Dies kann insbe- sondere im Falle eines Rutschkupplungs-Auslöseereignisses der Fall sein. Der Bewertungsmaß stab für das Ausschalten des Motors können Kombinationen von Geschwindigkeits- und Strom- werten sein, die in den Lookup-Tabellen hinterlegt sind. Es können aber auch Berechnungen, Wertevergleiche oder Datenkombinationen herangezogen werden, um zu bestimmen, ob der Motor 3 der Werkzeugmaschine 1 ausgeschaltet werden soll, beispielsweise dann, wenn die Rutschkupplung 12 der Werkzeugmaschine 1 ausgelöst wurde.

Fig. 3 zeigt beispielhaft einen möglichen Ablauf des vorgeschlagenen Verfahrens, wenn die Werkzeugmaschine 1 mit einer automatischen Vorschubeinrichtung („ auto feed“) zusammenar beitet. Hier verlaufen die ersten Verfahrensschritte AF1 bis AF4 im Wesentlichen analog zu dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren, insbesondere den Verfahrensschritte S1 bis S4.

In einem Verfahrensschritte AF5 wird eine Antriebskraft der automatischen Vorschubeinrichtung reduziert. Diese Reduzierung der Antriebskraft der automatischen auto /eec/-Vorrichtung kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem in Schritt AF4 ermittelten Zustand der Werkzeugma schine 1 erfolgen oder in Abhängigkeit von den in den Schritten AF1 bis AF3 durch die Senso ren 10, 20, 30 ermittelten Geschwindigkeits- und Stromwerten. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Antriebskraft der automatischen Vorschubeirichtung als Reaktion darauf reduziert wird, dass - beispielsweise im Verfahrensschritt AF4 - ein Rutsch- kupplungs-Auslöseereignis detektiert wurde.

In den Schritten AF6 bis AF8 werden dann mit den Sensoren 10, 20, 30 zweite Geschwindig keits- und Stromwerte ermittelt. Diese zweiten Geschwindigkeits- und Stromwerte werden insbe sondere bei Betrieb der Werkzeugmaschine 1 mit der reduzierten Antriebskraft der automati schen Vorschubeinrichtung ermittelt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass mit den zweiten Geschwindigkeits- und Stromwerten ein Zustand der Werkzeugmaschine 1 erkannt wird, bei dem beispielsweise eine Bohrung fortgesetzt bzw. fortgeführt wird. Dies geschieht ins besondere dann, wenn das System umfassend die Werkzeugmaschine 1 auf das Ruschkupp- lungs-Auslöseereignis reagiert hat und die Bedingungen, die zum Auslösen der Rutschkupplung 12 geführt haben, geändert wurden.

Insbesondere wird in Verfahrensschritt AF6 mit dem ersten Sensor 10 eine zweite Geschwindig keit der Getriebeeinrichtung 5 erfasst. In Verfahrensschritt AF7 wird mit dem zweiten Sensor 20 ein zweiter Geschwindigkeitswert des Motors 30 erfasst, während in AF8 mit dem dritten Sensor 30 ein zweiter Stromwert ermittelt wird. Die so ermittelten zweiten Geschwindigkeits- und Strom- werte können durch die Sensoren 10, 20, 30 an die Steuerungseinrichtung 4 übermittelt werden, wobei dazu vorzugsweise die erste Leitung 8, die zweite Leitung 9 und die dritte Leitung 11 ver wendet werden. Mit der Steuerungseinrichtung 4 können die von den Sensoren 10, 20, 30 er fassten Daten ausgewertet werden.

Insbesondere kann in Verfahrensschritt AF9 ein zweiter Zustand der Werkzeugmaschine 1 be- stimmt werden, und zwar unter Verwendung der von den Sensoren 10, 20, 30 übermittelten zweiten Geschwindigkeits- und Stromwerte. Dieser zweite Zustand beschreibt vorzugsweise den Zustand der Werkzeugmaschine 1 , wenn die automatische Vorschubeinrichtung mit reduzierter Antriebskraft arbeitet. Eine Änderung des Zustands der Werkzeugmaschine 1 kann beispiels weise durch ein Auslöseereignis der Rutschkupplung 12 der Werkzeugmaschine 1 eintreten. In Verfahrensschritt AF10 kann die Antriebskraft der automatischen Vorschubeinrichtung erhöht werden, dies vorzugsweise in Abhängigkeit von dem in Schritt AF9 ermittelten zweiten Zustand der Werkzeugmaschine 1.

Bezugszeichenliste

1 Werkzeugmaschine, z. B. eine Kembohrmaschine

2 Bohrständer

3 Motor

4 Steuerungseinrichtung

5 Getriebeeinrichtung

6 Antriebswelle

7 Werkzeug für die Werkzeugmaschine, z.B. eine Bohrkrone 8 erste Leitung

9 zweite Leitung

10 erster Sensor

1 1 dritte Leitung

12 Rutschkupplung

20 zweiter Sensor

30 dritter Sensor