Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, insbesondere eines Winkelschleifers, mit einem mit einer Abtriebswelle drehbar in Wirkverbindung bringba ren Werkzeug, beispielsweise einer Trenn-, Schleif- oder Diamantscheibe, und eine Werk zeugmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Bei Werkzeugmaschinen, beispielsweise Winkelschleifern, Sägemaschinen oder dergleichen besteht die Gefahr, dass sich das von der Werkzeugmaschine angetriebene Werkzeug, bei spielsweise eine Trennscheibe, Schleifscheibe oder Diamantscheibe eines Winkelschleifers oder eines Sägeblatts einer Sägemaschine, insbesondere während der Bearbeitung eines Werkstoffs, wie beispielsweise Holz oder Beton, von der Abtriebswelle löst. Also Folge hier von kann es passieren, dass das sich lösende Werkzeug zu einer Verletzung des Anwen ders oder zu einer Beschädigung der Werkzeugmaschine führt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Werk zeugmaschine zu schaffen, mit dem ein sich von der Abtriebswelle lösendes Werkzeug ein fach und sicher erkannt und die Gefahr einer Verletzung für einen Anwender der Werkzeug maschine sowie einer Beschädigung der Werkzeugmaschine reduziert ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zu schaffen.

Es wird somit ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, insbesondere eines Winkelschleifers, mit einem mit einer Abtriebswelle drehbar in Wirkverbindung bringbaren Werkzeug vorgeschlagen, wobei die Werkzeugmaschine eine Antriebseinrichtung zur Betäti gung der Abtriebswelle, eine Steuerungseinrichtung zur Betätigung der Antriebseinrichtung und wenigstens eine mit der Steuerungseinrichtung wirkverbundene Sensoreinrichtung auf weist.

Erfindungsgemäß weist das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte auf:

Ermittlung eines Drehzahlwertes der Abtriebswelle, Ermittlung eines Drehzahlwertes des Werkzeugs mittels der Sensoreinrichtung,

- Ansteuerung einer Ausgabeeinrichtung und/oder vordefinierte Ansteuerung der An triebseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung, wenn eine Differenz aus dem er mittelten Drehzahlwert der Abtriebswelle und dem ermittelten Drehzahlwert des Werkzeugs größer als ein definierter Grenzwert ist.

Mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Werk zeugmaschine kann insbesondere ein sich von der Abtriebswelle lösendes Werkzeug ein fach und sicher erkannt und hierauf reagiert werden. Die Gefahr einer Verletzung für einen Anwender der Werkzeugmaschine sowie einer Beschädigung der Werkzeugmaschine ist kann durch die Einleitung entsprechender Maßnahmen effektiv reduziert werden. Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ist durch den Vergleich der Differenz der ermittelten Dreh zahlwerte der Abtriebswelle und des Werkzeugs mit dem Grenzwert auf einfache Weise zwi schen einem sicheren Betrieb und einem unsicheren Betrieb unterscheidbar.

Der Grenzwert entspricht insbesondere im Wesentlichen gleich Null, da eine von der Dreh zahl der Abtriebswelle abweichende Drehzahl des Werkzeugs auf ein sich Lösen des Werk zeugs hindeutet.

Für den Fall, dass eine Übersetzung zwischen einem Bereich der Abtriebswelle, an dem deren Drehzahl ermittelt wird, und einem Bereich der Abtriebswelle, an den das Werkzeug angebunden ist, vorliegt, ist die Übersetzung bei dem Vergleich der Drehzahlwerte mit ein zubeziehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich bei sämtlichen Werkzeugmaschinen er setzbar, die ein mit einer Abtriebswelle drehbar verbundenes Werkzeug aufweisen, so dass es beispielsweise auch bei Kreissägen, Bohrern oder dergleichen Anwendung finden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfindung kann der Drehzahlwert der Abtriebswelle durch eine Auswertung eines Motorstroms und/oder durch einen mit der Abtriebswelle zusammenwirkenden Winkelsensor, beispielsweise über einen mit einer Magnetscheibe zusammenwirkenden Flallsensor, auf konstruktiv einfache und kos tengünstige Weise ermittelt werden.

Die Sensoreinrichtung kann die Drehzahl des Werkzeugs vorzugsweise anhand eines opti schen, magnetischen und/oder elektrostatischen Wirkprinzips oder dergleichen ermitteln, wobei das jeweils verwendete Werkzeug entsprechend ausgeführt ist, dass die Sensorein- richtung die Drehzahl des Werkzeugs ermitteln kann. Beispielsweise weist das Werkzeug hierzu eine vorgegebenen, der Sensoreinrichtung zugewandte Oberfläche beispielsweise mit einer in Umfangsrichtung variierenden Gestaltung auf.

Es kann vorgesehen sein, dass die Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines akustischen und/oder optischen und/oder haptischen Warnsignals ausgeführt ist, um den Anwender schnell darauf hinzuweisen, dass ein Gefahrenfall dahingehend vorliegt, dass eine Differenz aus der ermittelten Drehzahl der Abtriebswelle und der ermittelten Drehzahl des Werkzeugs größer als der definierte Grenzwert ist und insbesondere ein sich lösendes Werkzeug vor liegt.

Um eine Verletzung eines Anwenders und eine Beschädigung der Werkzeugmaschine be sonders sicher verhindern zu können, schaltet die Steuerungseinrichtung die Antriebseinrich tung bei einem Überschreiten des definierten Grenzwerts ab. Vorzugsweise bremst die Steuerungseinrichtung die Antriebseinrichtung aktiv ab, so dass die Abtriebswelle besonders schnell zu einem Stillstand kommt und die Gefahr einer Verletzung eines Anwenders und einer Beschädigung der Werkzeugmaschine weiter reduziert ist.

Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen Winkelschleifer, mit einem mit einer Abtriebswelle drehbar in Wirkverbindung bringbaren Werkzeug, wobei die Werkzeugmaschine eine Antriebseinrichtung zur Betätigung der Ab triebswelle, eine Steuerungseinrichtung zur Betätigung der Antriebseinrichtung und wenigs tens eine mit der Steuerungseinrichtung zusammenwirkende Sensoreinrichtung aufweist, wobei die Werkzeugmaschine zur Durchführung eines oben näher beschriebenen Verfah rens ausgeführt ist.

Die zum erfindungsgemäßen Verfahren angeführten Vorteile gelten entsprechend auch für eine erfindungsgemäß ausgeführte Werkzeugmaschine. Mit einer erfindungsgemäß ausge führten Werkzeugmaschine ist somit auf einfache und sichere Weise eine Verletzung eines Anwenders und eine Beschädigung der Werkzeugmaschine insbesondere in dem Fall ver hinderbar, dass sich das Werkzeug von der Abtriebswelle löst.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombina tionen zusammenfassen. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark vereinfachte Seitenansicht einer als Winkelschleifer ausgeführten Hand werkzeugmaschine, wobei an einer Abtriebswelle des Winkelschleifers ein als Trenn scheibe ausgeführtes Werkzeug angeordnet ist; und

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine bzw. Handwerkzeugmaschine 1 nach der Erfindung, die in der gezeigten Darstellung als Winkelschleifer ausgeführt ist. Entsprechend einer alternati ven Ausgestaltungsform kann die Werkzeugmaschine 1 auch als Bohrmaschine, als Säge maschine, wie beispielsweise einer Kreissäge, oder dergleichen ausgebildet sein.

Die in den Figuren als Winkelschleifer ausgeführte Werkzeugmaschine 1 weist ein Gehäuse 2 und ein beispielsweise als Trennscheibe ausgeführtes Werkzeug 3 auf. Das Gehäuse 2 weist vorzugsweise wenigstens einen Haltebereich auf, an dem ein Anwender die Werk zeugmaschine 1 mit einer oder beiden Händen halten und führen kann. Das Werkzeug 3 ist von einem insbesondere als Elektromotor ausgeführten Antrieb bzw. einer Antriebseinrich tung 4 betätigbar, der insbesondere über einen mit der Handwerkzeugmaschine 1 verbindba ren Akkumulator 5 mit Strom versorgbar ist. Gemäß einer alternativen und nicht in den Figu ren gezeigte Ausgestaltungsform kann die Handwerkzeugmaschine 1 auch über ein Strom kabel mit elektrischem Strom aus einem Netzwerk versorgt werden.

Der Antrieb 4 zur Betätigung des Werkzeugs 3 in einer drehenden Bewegung ist ebenso wie ein Getriebe 6 und eine Abtriebswelle 7 im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet. Der bei spielsweise als Elektromotor ausgeführte Antrieb 4, das Getriebe 6 und die Abtriebswelle 7 sind dabei so in dem Gehäuse 2 zueinander angeordnet und miteinander verbunden, dass ein von dem Elektromotor 4 erzeugtes Drehmoment auf das Getriebe 6 und schließlich auf die Abtriebswelle 7 übertragen werden kann. Ein sich frei drehendes und nach unten an dem Gehäuse 2 herausragendes Ende der Abtriebswelle 7 ist mit dem hier als Trennscheibe 3 ausgeführten Werkzeug beispielsweise über eine nicht näher ersichtliche Spanneinrichtung verbunden. Das Drehmoment der Abtriebswelle 7 kann somit auf die Trennscheibe 3 über tragen werden.

Die Handwerkzeugmaschine 1 weist weiterhin eine Steuerungseinrichtung 8 sowie vorlie gend zwei Sensoreinrichtungen 9 und 10 auf. Die Sensoreinrichtungen 9 und 10 sind mit der Steuerungseinrichtung 8 elektrischen und elektronisch verbunden. Signale können zwischen den Sensoreinrichtungen 9 und 10 und der Steuerungseinrichtung 8 gesendet werden. Die Steuerungseinrichtung 8 ist wiederum mit dem Elektromotor 4 und dem Akkumulator 5 elektrisch und elektronisch verbunden. Signale können zwischen den Sensoreinrichtungen 9 und 10 und dem Elektromotor 4 sowie dem Akkumulator 5 gesendet werden. Die Steue rungseinrichtung 8 dient unter anderem zum Steuern und Regeln des Antriebs 4 sowie der Stromversorgung der Handwerkzeugmaschine 1.

Die erste Sensoreinrichtung 9 ist vorliegend zur Ermittlung einer Drehzahl der Abtriebswelle 7 ausgeführt und beispielsweise als Winkelsensor ausgeführt. Die von der ersten Sensorein richtung 9 ermittelten Drehzahlwerte der Abtriebswelle 7 werden von der ersten Sensorein richtung 9 an die Steuerungseinrichtung 8 übermittelt. Alternativ hierzu kann es auch sein, dass Drehzahlwerte der Abtriebswelle 7 über eine Auswertung eines Motorstroms des Elekt romotors 4 ermittelt werden.

Die zweite Sensoreinrichtung 10 ist vorliegend als optische Sensoreinrichtung ausgeführt und ermittelt über ein Zusammenwirken mit einem in Umfangsrichtung des Werkzeugs 3 variierenden Oberfläche des Werkzeugs 3 direkt eine Drehzahl des Werkzeugs 3. Zur Ermitt lung der Drehzahl des Werkzeugs 3 werden beispielsweise optische Markierungen des Werkzeugs 3 verwendet. Die von der zweiten Sensoreinrichtung 10 ermittelten Drehzahlwer te des Werkzeugs 3 werden von der zweiten Sensoreinrichtung 10 an die Steuerungseinrich tung 8 übermittelt.

Alternativ zu der Ausführung als optische Sensoreinrichtung kann die zweite Sensoreinrich tung eine Drehzahl des Werkzeugs 3 unter Zusammenwirken mit dem Werkzeug 3 auch an hand eines magnetischen, eines elektrostatischen oder anderem physikalischen Wirkprinzip ermitteln. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Drehzahl des Werkzeugs 3 anhand eines magnetischen Widerstands (Reluktanz) oder eines elektrischen Widerstands ermittelt.

Fig. 2 zeigt vereinfacht den Ablauf einer Ausführungsform eines Verfahrens nach der Erfin dung, mittels dem auf einfache und sichere Weise eine Verletzung eines Anwenders und eine Beschädigung der Werkzeugmaschine 1 beispielsweise aufgrund einem sich von der Abtriebswelle 7 lösenden Werkzeug 3 verhindert werden kann.

Das Verfahren beginnt mit dem Start S insbesondere bei einer Betätigung des Elektromotors 4. In einem ersten Schritt S1 werden mittels der ersten Sensoreinrichtung 9 Drehzahlwerte der Abtriebswelle 7 ermittelt und diese an die Steuerungseinrichtung 8 übermittelt. In einem zweiten Schritt S2, der insbesondere zeitglich mit dem ersten Schritt S1 durchgeführt wird, werden mittels der zweiten Sensoreinrichtung 10 Drehzahlwerte des Werkzeugs 3 ermittelt und diese an die Steuerungseinrichtung 8 übermittelt.

Die Steuerungseinrichtung 8 vergleicht die insbesondere zeitgleich von den Sensoreinrich tungen 9, 10 ermittelten Drehzahlwerte im Schritt S3 indem sie insbesondere den jeweiligen zu einem bestimmten Zeitpunkt von der zweiten Sensoreinrichtung 10 ermittelten Drehzahl werte des Werkzeugs 3 von dem zu dem zum im Wesentlichen identischen Zeitpunkt von der ersten Sensoreinrichtung 9 ermittelten Drehzahlwert der Abtriebswelle 7 subtrahiert.

Im Schritt S4 vergleicht die Steuerungseinrichtung 8 den ermittelten Differenzbetrag mit ei nem vordefinierten Grenzwert, der insbesondere gleich Null ist oder vorzugsweise einen kleinen Wert aufweist, und prüft, ob der Differenzbetrag größer als der vordefinierte Grenz wert ist.

Bei negativem Abfrageergebnis wird das Verfahren mit Schritt S1 fortgesetzt.

Bei positivem Abfrageergebnis aus Schritt S4, das beispielsweise auf ein Ablösen des Werk zeugs 3 von der Abtriebswelle 7 zurückzuführen sein kann, d. h., wenn der Differenzbetrag größer als der vordefinierte Grenzwert ist, steuert die Steuereinrichtung 8 in Schritt S5 den Elektromotor 4 derart an, dass der Elektromotor 4 aktiv abgebremst wird und die Ab triebswelle 7 schnell zum Stillstand kommt. Hierdurch kann auf einfache und sichere Weise einer Verletzung eines Anwenders und eine Beschädigung der Werkzeugmaschine 1 durch ein sich ablösendes Werkzeug 3 verhindert werden. Neben dem aktiven Abbremsen des Elektromotors 4 kann es alternativ oder zusätzlich hierzu auch vorgesehen sein, dass dem Anwender über eine Ausgabeeinrichtung eine akustische, optische oder haptische Rückmel dung für den Fall des Überschreitens des vordefinierten Grenzwerts gegeben wird.

Im Schritt E wird das Verfahren insbesondere dann beendet, wenn der Elektromotor 3 an wenderseitig nicht mehr betätigt wird.