BRAUN, Heiko (Woelflinweg 14, Leinfelden-Echterdingen, 70771, DE)
HASCH, Juergen (Alte Stuttgarter Str. 12, Stuttgart, 70195, DE)
WALDSCHMIDT, Christian (Grimmstr. 4, Stuttgart, 70197, DE)
MAHLER, Michael (Heimbrunnenstr. 13, Leinfelden-Echterdingen, 70771, DE)
WEIKERT, Lars (Heusteigstrasse 96a, Stuttgart, 70180, DE)
MORITZ, Achim (Degenhofer Str. 20, Winnenden, 71364, DE)
BROSCHE, Thomas (Zedernweg 12, Gerlingen, 70839, DE)
HEES, Alexander Werner (Hermann-Blum-Str. 3, Bietigheim-Bissingen, 74321, DE)
SEIDEL, Juergen (Reutlinger Str. 59, Esslingen, 73728, DE)
BRAUN, Heiko (Woelflinweg 14, Leinfelden-Echterdingen, 70771, DE)
HASCH, Juergen (Alte Stuttgarter Str. 12, Stuttgart, 70195, DE)
WALDSCHMIDT, Christian (Grimmstr. 4, Stuttgart, 70197, DE)
MAHLER, Michael (Heimbrunnenstr. 13, Leinfelden-Echterdingen, 70771, DE)
WEIKERT, Lars (Heusteigstrasse 96a, Stuttgart, 70180, DE)
MORITZ, Achim (Degenhofer Str. 20, Winnenden, 71364, DE)
BROSCHE, Thomas (Zedernweg 12, Gerlingen, 70839, DE)
HEES, Alexander Werner (Hermann-Blum-Str. 3, Bietigheim-Bissingen, 74321, DE)
| Ansprüche 1. Schutzvorrichtung für eine Werkzeugmaschine (12; 12a), insbesondere für eine Kreissäge (14; 14a), mit einer Sensoreinheit (16; 16a), die zu einem Empfangen eines Schutzsignals (18, 78; 18a, 78a) vorgesehen ist, und einer Auswerteeinheit (20; 20a), dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20; 20a) dazu vorgesehen ist, mittels des empfangenen Schutzsignals (18, 78; 18a, 78a) einen in einem Werkstück (22; 22a) befindlichen Fremdkörper (24; 24a) zu ermitteln. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor- einheit (16; 16a) zumindest ein Sensorelement (26, 42; 26a) aufweist, das zu einer Erfassung einer Materialkenngröße (28; 28a) vorgesehen ist. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20; 20a) dazu vorgesehen ist, einen Betriebsmodus (30, 32; 30a, 32a) abhängig von der Materialkenngröße (28; 28a) einzustellen. 4. Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16; 16a) zumindest ein Sensorelement (34; 34a) aufweist, das zu einer Erfassung einer Werkzeugkennung (36; 36a) vorgese- hen ist. 5. Schutzvorrichtung zumindest nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20; 20a) dazu vorgesehen ist, einen Betriebsmodus (30, 32; 30a, 32a) abhängig von der Werkzeugkennung (36; 36a) und der Materi- alkenngröße (28; 28a) einzustellen. 6. Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16; 16a) zumindest ein Sensorelement (38; 38a) aufweist, das zu einer Erfassung einer Leistungskenngröße (40; 40a) vorge- sehen ist. 7. Schutzvorrichtung zumindest nach einem der Ansprüche 2 und/oder 4 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20; 20a) dazu vorgesehen ist, einen Betriebsmodus (30, 32; 30a, 32a) abhängig von der Materialkenngröße (28; 28a) und/oder Werkzeugkennung (36; 36a) und/oder der Leistungskenngröße (40; 40a) einzustellen. 8. Schutzvorrichtung für eine Werkzeugmaschine (12; 12a), insbesondere für eine Kreissäge (14; 14a), mit einer Sensoreinheit (16; 16a), die zu einem Empfangen eines Schutzsignals (18, 78; 18a, 78a) vorgesehen ist, und einer Auswerteeinheit (20; 20a), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16; 16a) zumindest ein Sensorelement (38; 38a) aufweist, das zu einer Erfassung einer Leistungskenngröße (40; 40a) vorgesehen ist. 9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswer- teeinheit (20; 20a) dazu vorgesehen ist, einen Betriebsmodus (30, 32; 30a, 32a) abhängig von der Leistungskenngröße (40; 40a) einzustellen. 10. Werkzeugmaschine, insbesondere Kreissäge (14; 14a), mit einer Schutzvorrichtung (10; 10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Schutzabdeckung (44; 44a) für ein Werkzeug (62; 62a), wobei eine Sensoreinheit (16; 16a) der Schutzvorrichtung (10; 10a) zumindest teilweise innerhalb der Schutzabdeckung (44; 44a) angeordnet ist. 12. Werkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Arbeitsfläche (46; 46a), wobei eine Sensoreinheit (16; 16a) der Schutzvorrichtung (10; 10a) zumindest teilweise auf einer einem Arbeitsbereich (48; 48a) abgewandten Seite (50; 50a) der Arbeitsfläche (46; 46a) angeordnet ist. 13. Werkzeugmaschine zumindest nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Aufnahmebereich (52; 52a) für ein Werkzeug (62; 62a), wobei eine Sensoreinheit (16; 16a) der Schutzvorrichtung (10; 10a) vor dem Aufnahmebereich (52; 52a) angeordnet ist. |
SCHUTZVORRICHTUNG FÜR EINE WERKZEUG , INSBESONDER FÜR EINE KREISSÄGE
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits einer Schutzvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bekannt, insbesondere für eine Kreissäge, mit einer Sensoreinheit, die zu einem Empfangen eines Schutzsignals vorgesehen ist, und einer Auswerteeinheit.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Schutzvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Kreissäge, mit einer Sensoreinheit, die zu einem Empfangen eines Schutzsignals vorgesehen ist, und einer Auswerteeinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, mittels des empfangenen Schutzsignals einen in einem Werkstück befindlichen Fremdkörper zu ermitteln. In diesem Zusammenhang soll unter „vorgesehen" insbesondere speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt und/oder speziell programmiert verstanden werden. Des Weiteren soll unter einer „Auswerteeinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, die von einer Recheneinheit und/oder einer Steuereinheit gebildet sein kann, wobei die Auswerteeinheit sowohl von einem Prozessor allein als auch insbesondere von einem Prozessor und weiteren Elektronikbauteilen, wie beispielsweise einem Speichermittel, gebildet sein kann. Ferner soll unter „ermitteln" insbesondere ein Auswerten der von der Sensoreinheit empfangenen Schutzsignale hinsichtlich eines in dem Werkstück befindlichen Fremdkörpers verstanden werden. Es kann durch diese Ausgestaltung der Erfindung ein Werkzeug, insbesondere ein Sägewerkzeug, vor einem unsachgemäßen Gebrauch und daher vor einer möglichen Beschädigung geschützt werden. Es kann hierbei besonders vorteilhaft ein unerwünschtes Abbrechen von Werkzeugteilen und/oder ein nach außen Schleudern von Werkzeugteilen im Be- trieb der Werkzeugmaschine verhindert werden. Des Weiteren kann für den Bediener ein komfortabler und sicherer Gebrauch der Werkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung erreicht werden, indem der Fremdkörper insbesondere vor einem Sägen des Fremdkörpers erfasst werden kann und, sofern erforderlich, eine Schutzmaßnahme durch die Auswerteeinheit eingeleitet werden kann.
Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung kann prinzipiell bei allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkzeugmaschinen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft jedoch kann die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung bei Sägewerkzeugen und insbesondere bei Kreissägen verwendet werden, da hier aufgrund eines rotierenden Säge- Werkzeugs eine besonders hohe Gefahr für den Bediener besteht.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement aufweist, das zu einer Erfassung einer Materialkenngröße vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Materialkenngröße" insbesondere eine Kenngröße und/oder ein Parameter verstanden werden, die und/oder der zumindest eine materialspezifische Eigenschaft beinhaltet, wie beispielsweise eine dielektrische Kenngröße, mittels derer ein Material des Werkstücks und/oder des Fremdkörpers ermittelt werden kann. Unter einem „Sensorelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einem Empfangen oder zu einem Aussenden und Empfangen des Schutzsig- nals vorgesehen ist, wobei mittels des empfangenen Schutzsignals die Materialkenngröße erfassbar ist. Das Sensorelement kann hierbei von allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Sensorelementen gebildet sein, wobei das Sensorelement besonders vorteilhaft von einem Hochfrequenzsensorelement, wie beispielsweise einem Radarsensorelement und/oder einem UWB-Sensorelement und/oder einem CW- Sensorelement und/oder einem optischen Sensorelement, wie beispielsweise einem
Infrarotsensorelement und/oder einem Laserlichtsensorelement, und/oder einem Sensorelement zur akustischen Detektion, wie beispielsweise einem Ultraschallsensorelement, usw. gebildet ist. Es kann durch diese Ausgestaltung der Erfindung ein Fremdkörper aufgrund der von der Materialkenngröße des Werkstücks abweichenden Mate- rialkenngröße effizient und besonders schnell erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Sensorelement auch von einem Temperatursensor gebildet sein, der eine ak- tuelle Werkzeugtemperatur erfasst und anhand der Temperatur eine Änderung im Material des bearbeitenden Werkstücks und insbesondere einen Fremdkörper in dem Werkstück ermitteln kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Betriebsmodus abhängig von der Materialkenngröße einzustellen. Der Betriebsmodus kann in diesem Zusammenhang von einem Modus gebildet sein, der eine Schutzfunktion einleitet und/oder aktiviert, wie beispielsweise ein Stoppen des Werkzeugs und/oder ein Einfahren des Werkzeugs in eine Gehäuseabdeckung usw. Es kann hierbei eine schnelle und insbesondere selbsttätige Anpassung eines Betriebs der Werkzeugmaschine, insbesondere der Kreissäge, an ein Material, insbesondere an den in dem Werkstück eingeschlossenen Fremdkörper, erreicht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sen- soreinheit zumindest ein Sensorelement aufweist, das zu einer Erfassung einer Werk- zeugkennung vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Werkzeug- kennung" insbesondere eine an dem Werkzeug angeordnete Kennung verstanden werden, wie beispielsweise ein Barcode, ein RFID-Tag, eine kodierte Einkerbung usw., wobei die Kennung vorteilhafterweise zumindest eine Information über zumindest eine Eigenschaft des Werkzeugs beinhalten kann. Es kann auf diese Weise eine selbsttätige und schnelle Erfassung von Eigenschaften des Werkzeugs erreicht werden. Insbesondere kann eine Information darüber erhalten werden, welche Materialien von dem Werkzeug, insbesondere dem Sägewerkzeug, ohne Beschädigung des Werkzeugs bearbeitet werden können und damit ein hohe Sicherheit im Betrieb der Werkzeugma- schine für den Bediener erreicht werden.
Besonders vorteilhaft ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, einen Betriebsmodus abhängig von der Werkzeugkennung und der Materialkenngröße einzustellen. Es kann ein Betrieb der Werkzeugmaschine, wie beispielsweise eine Geschwindigkeit des Sä- gewerkzeugs, vorteilhaft an die Werkzeugeigenschaften und an ein Material des Werkstücks und/oder an einen von dem Werkstück eingeschlossenen Fremdkörper ange- passt werden. Zudem kann der Betriebsmodus von einem Schutzmodus gebildet sein, der zu einem Stoppen des Werkzeugs vorgesehen ist und/oder der dem Bediener mittels einer optischen Ausgabe und/oder akustischen Ausgabe von Schutzsignalen und/oder einer Vibrationsausgabe eine mögliche und/oder bevorstehende Gefahr sig- nalisiert und den Bediener damit auffordert, die Werkzeugmaschine auszuschalten und/oder das Werkzeug zu stoppen usw.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf- weist, das zu einer Erfassung einer Leistungskenngröße vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Leistungskenngröße" insbesondere eine Kenngröße und/oder ein Parameter einer im Betrieb aktuellen Leistungsabgabe, insbesondere des Werkzeugs, verstanden werden. Vorzugsweise ist die Leistungskenngröße von einer Drehzahlkenngröße gebildet. Das Sensorelement kann von unterschiedlich ausgebilde- ten Sensorelementen gebildet sein, wie beispielsweise einem optischen Sensorelement, insbesondere einem Infrarotsensorelement und/oder einem Laserlichtsensorelement, usw. Besonders vorteilhaft ist das Sensorelement von einem Hochfrequenzsensorelement, wie beispielsweise einem UWB-Sensorelement, gebildet, wobei mittels des Hochfrequenzsensorelements insbesondere Dopplerfrequenzen detektiert werden können, wie insbesondere Dopplerfrequenzen, die durch eine Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeugs und/oder durch eine mögliche Unwucht des Werkzeugs hervorgerufen werden können. In diesem Zusammenhang soll unter einem „UWB-Sensorelement" insbesondere ein Ultrabreitbandsensorelement verstanden werden, das zu einem Empfangen und/oder Aussenden eines Ultrabreitbandsignals vorgesehen ist. Es kann mit- tels eines abrupten Leistungsabfalls des Werkzeugs im Betrieb der Werkzeugmaschine ein Fremdkörper in dem Werkstück erfasst werden. Zudem kann eine mögliche Überlastung der Werkzeugmaschine im Betrieb vorteilhaft erfasst werden.
Besonders vorteilhaft ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, einen Betriebsmo- dus abhängig von der Materialkenngröße und/oder Werkzeugkennung und/oder der
Leistungskenngröße einzustellen. Es kann hierbei das Werkzeug vor einer unerwünschten Beschädigung im Betrieb der Werkzeugmaschine geschützt werden und damit ein Verletzungsrisiko für den Bediener vorteilhaft minimiert werden. Der Betriebsmodus kann besonders vorteilhaft von einem Sicherheitsmodus gebildet sein, der von einem Ausgabemodus zu einer Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Sicherheitssignals, wie beispielsweise ein Blinken einer Warnleuchte und/oder eines akustischen Alarmsignals, und/oder durch Erzeugen einer Vibration und/oder von einem aktiven Sicherheitsmodus, wie beispielsweise ein Stoppen und/oder ein Absenken des Werkzeugs, gebildet sein kann. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Schutzvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Kreissäge, mit einer Sensoreinheit vorgeschlagen, die zu einem Empfangen eines Schutzsignals vorgesehen ist, und einer Auswerteeinheit, wobei die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement aufweist, das zu einer Erfassung einer Leistungskenngröße vorgesehen ist. Die Leistungskenngröße ist besonders vorteilhaft von einer Drehzahlkenngröße gebildet, so dass eine besonders einfache Erfassung der Leistungskenngröße erreicht werden kann. Es kann hierbei vorteilhaft eine aktuelle Belastung erfasst werden und damit eine mögliche Überlastung der Werkzeugmaschine, insbesondere selbsttätig von der Auswerteeinheit, er- kannt werden. Zudem können mittels der Erfassung der Leistungskenngröße eine mögliche Fehlbedienung der Werkzeugmaschine durch den Bediener und/oder ein in dem Werkstück angeordneter Fremdkörper erfasst werden.
Besonders vorteilhaft ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, einen Betriebsmodus abhängig von der Leistungskenngröße einzustellen, wodurch eine mögliche Überlastung der Werkzeugmaschine vorteilhaft verhindert werden kann und damit einhergehend eine Lebensdauer der Werkzeugmaschine, insbesondere einzelner Komponenten der Werkzeugmaschine, wie beispielsweise ein Motor und/oder das Werkzeug, vorteilhaft erhöht werden kann. Zudem kann eine insbesondere selbsttätige Drehzahlregu- lierung für das Werkzeug durch die Auswerteeinheit erfolgen, wobei hierbei eine Drehzahl bzw. eine Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs an ein zu bearbeitendes Material und/oder an eine Werkzeugeigenschaft angepasst werden kann. Der Betriebsmodus kann besonders vorteilhaft von einem Sicherheitsmodus gebildet sein, der von einem Ausgabemodus zu einer Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Si- cherheitssignals, wie beispielsweise ein Blinken einer Warnleuchte und/oder eines akustischen Alarmsignals, und/oder durch Erzeugen einer Vibration und/oder von einem aktiven Sicherheitsmodus, wie beispielsweise ein Stoppen und/oder ein Absenken des Werkzeugs, gebildet sein kann.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Kreissäge, mit der Schutzvorrichtung. Besonders vorteilhaft weist die Werkzeugmaschine eine Schutzabdeckung für ein Werkzeug auf, wobei eine Sensoreinheit der Schutzvorrichtung zumindest teilweise innerhalb der Schutzabdeckung angeordnet ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Schutzabdeckung" insbesondere eine Ab- deckung verstanden werden, die zumindest teilweise entlang einer Umfangsrichtung des Werkzeugs um dieses angeordnet ist und insbesondere eine Arbeitskante, insbe- sondere eine Sägekante, des Werkzeugs vor einem möglichen Kontakt mit dem Bediener vorteilhaft abschirmt. Vorzugsweise ist die Schutzabdeckung um einen aus der Werkzeugmaschine ragenden Teilbereich des Werkzeugs angeordnet. Es kann hierbei eine vorteilhafte Positionierung der Sensoreinheit zur Erfassung von Kenngrößen er- reicht werden, indem ein zu bearbeitendes Werkstück direkt unterhalb der Sensoreinheit auf das Werkzeug von dem Bediener zubewegt wird, so dass eine vorteilhafte Erfassung der Kenngrößen vor einem Bearbeiten des Werkstücks erreicht werden kann. Es kann hierbei ein komfortabler und sicherer Gebrauch der Werkzeugmaschine mit der Schutzvorrichtung erreicht werden und zudem das Werkzeug vorteilhaft vor einem unsachgemäßen Gebrauch geschützt werden.
Es wird zudem vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschine eine Arbeitsfläche aufweist, wobei eine Sensoreinheit der Schutzvorrichtung zumindest teilweise auf einer einem Arbeitsbereich abgewandten Seite der Arbeitsfläche angeordnet ist. Hierbei soll unter einer „Arbeitsfläche" insbesondere eine Fläche verstanden werden, auf der das zu bearbeitende Werkzeug aufliegt und/oder mittels der die Werkzeugmaschine, wie beispielsweise eine von einer Handkreissäge gebildete Werkzeugmaschine, auf dem zu bearbeitenden Werkstück aufliegt. Es kann durch diese Ausgestaltung der Erfindung eine besonders sichere und insbesondere geschützte Anordnung der Sensorein- heit vor einer unerwünschten Beschädigung erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschine einen Aufnahmebereich für ein Werkzeug aufweist, wobei eine Sensoreinheit der Schutzvorrichtung zumindest teilweise vor dem Aufnahmebereich angeordnet ist. In diesem Zusammenhang soll un- ter „vor" insbesondere verstanden werden, dass die Sensoreinheit, insbesondere in einer stationären Werkzeugmaschine, wie beispielsweise in einer stationären Tischkreissäge, entlang einer Arbeitsrichtung vor dem Aufnahmebereich angeordnet ist und/oder insbesondere bei einer mobilen Werkzeugmaschine, wie beispielsweise einer Handkreissäge, entlang einer Richtung, mit der das Werkstück relativ zu dem Werkzeug seine Position verändert, vor dem Aufnahmebereich angeordnet ist, wobei die Richtung vorzugsweise entgegen einer Bewegungsrichtung der Handkreissäge ausgerichtet ist, mit der diese relativ zu dem Werkstück vom Bediener bewegt wird. Es kann durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eine besonders vorteilhafte Sensierung eines möglichen, in dem Werkstück angeordneten Fremdkörpers vor einem Sägebetrieb er- reicht werden, so dass eine unerwünschte Beschädigung des Werkzeugs, wie beispielsweise ein Abbrechen eines Sägezahns, vorteilhaft verhindert werden kann und damit eine hohe Sicherheit im Betrieb der Werkzeugmaschine für den Bediener erreicht werden kann.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, 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.
Es zeigen:
Fig. 1 eine von einer Tischkreissäge gebildete Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung, Fig. 2 ein schematische Darstellung der Schutzvorrichtung und Fig. 3 eine von einer Handkreissäge gebildete Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine von einer Kreissäge 14 gebildete Werkzeugmaschine 12 dargestellt.
Die Kreissäge 14 ist von einer stationären Tischkreissäge gebildet. Die Werkzeugmaschine 12 umfasst einen Werkzeugtisch 56 mit einem Gehäuse 58 und einen Aufnahmebereich 52 mit einer Werkzeugaufnahme 60 zur Aufnahme eines von einem Sägewerkzeug gebildeten Werkzeugs 62, wobei ein Teilbereich 64 des Sägewerkzeugs aus dem Werkzeugtisch 56 ragt. Hierzu weist der Werkzeugtisch 56 der Werkzeugmaschine 12 eine Arbeitsfläche 46 mit einer Ausnehmung 66 des Aufnahmebereichs 52 auf, in der das Werkzeug 62 zumindest teilweise angeordnet ist. Des Weiteren umfasst die Werkzeugmaschine 12 eine Motoreinheit 68, die zu einer Generierung eines Antriebsmoments für das Werkzeug 62 im Betrieb der Werkzeugmaschine 12 vorgesehen ist. Das Antriebsmoment wird über eine nicht näher dargestellte Übertragungseinheit, wie beispielsweise eine Welle und/oder eine Getriebeeinheit, auf das Werkzeug 62 über- tragen. Die Werkzeugmaschine 12 weist weiterhin eine Schutzvorrichtung 10 auf, die zu einem Schutz des Bedieners vor dem im Betrieb rotierenden Werkzeug 62 und/oder vor im Betrieb umherfliegenden Bearbeitungsresten vorgesehen ist. Die Schutzvorrichtung 10 weist eine Sensoreinheit 16 auf, die zu einem Aussenden und Empfangen ei- nes Schutzsignals 18, 78 vorgesehen ist, und eine Auswerteeinheit 20, die zu einem
Auswerten der von der Sensoreinheit 16 sensierten Daten 72 und/oder Schutzsignalen 18, 78 vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinheit 20 mittels der von der Sensoreinheit 16 empfangenen Schutzsignalen 18, 78 zu einem Erfassen und/oder Ermitteln eines in einem Werkstück 22 befindlichen Fremdkörpers 24 vorgesehen ist. Des Weiteren weist die Schutzvorrichtung 10 eine Schutzabdeckung 44 auf, die entlang einer Umfangsrich- tung 70 des Sägewerkzeugs um den aus dem Werkzeugtisch 56 ragenden Teilbereich 64 des Sägewerkzeugs angeordnet ist.
Die Sensoreinheit 16 weist zwei Sensorelemente 26, 42 auf, die im Betrieb der Werk- zeugmaschine 12 zu einer Erfassung einer Materialkenngröße 28 vorgesehen sind. Eines der beiden Sensorelemente 26 ist hierzu in der Schutzabdeckung 44 angeordnet, wobei das Sensorelement 26 entlang einer Arbeitsrichtung 54, die von einer Richtung gebildet ist, entlang derer das zu bearbeitende Werkstück 22 auf das Sägewerkzeug zubewegt wird, vor dem Aufnahmebereich 52 und in einem vorderen Bereich 74 der Schutzabdeckung 44 angeordnet ist, so dass das Werkstück 22 vor einem Sägen mittels des Schutzsignals 18 erfasst wird. Das weitere der beiden Sensorelemente 42 ist auf einer einem Arbeitsbereich 48 abgewandten Seite 50 der Arbeitsfläche 46 angeordnet und zudem entlang der Arbeitsrichtung 54 vor der Ausnehmung 66 des Aufnahmebereichs 52 für das Werkzeug 62 angeordnet, wobei der Arbeitsbereich 48 auf einer dem aus dem Werkzeugtisch 56 ragenden Teilbereich 64 des Werkzeugs 62 zugewandten Seite 76 der Arbeitsfläche 46 angeordnet ist. Die Materialkenngröße 28 wird durch das von dem Werkstück 22 und einem möglichen darin enthaltenen Fremdkörper 24 reflektierte Schutzsignal 18 mittels der beiden Sensorelemente 26, 42 erfasst. Die Materialkenngröße 28 ist von einer dielektrischen Kenngröße gebildet, wobei die beiden Sensorelemente 26, 42 jeweils zu einem Aussenden und zu einem Empfangen eines Ultrabreitbandsignals vorgesehen sind. Alternativ hierzu können die Sensorelemente 26, 42 zu einer Erfassung weiterer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Materialkenngrößen 28 gebildet sein. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann mittels der beiden Sensorelemente 26, 42 auch eine Erfassung eines Transmissionssignals erfolgen, wobei hierbei vorteilhaft eines der beiden Sensorelemente 26, 42 zu einem Aussenden des Schutzsignals 18 und das weitere Sensorele- ment 26, 42 zum Empfangen des transmittierten Schutzsignals 18 vorgesehen sein können.
Des Weiteren weist die Sensoreinheit 16 zwei weitere Sensorelemente 34, 38 auf. Ein erstes der beiden Sensorelemente 38 ist zu einem Aussenden und Empfangen eines
Schutzsignals 78 vorgesehen, wobei das empfangene Schutzsignal 78 zu einem Erfassen einer Leistungskenngröße 40 des Werkzeugs 62 vorgesehen ist, die von einer Drehzahlkenngröße gebildet ist. Das Sensorelement 38 ist von einem Hochfrequenzsensorelement gebildet, wobei die Drehzahlkenngröße in Form eines Dopplersignals im Betrieb erfasst wird. Das Dopplersignal kann dabei durch eine Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs 62 und/oder durch eine Unwucht des Werkzeugs 62 erzeugt werden, wobei das von dem Sensorelement 38 ausgesandte Schutzsignal 78 an dem Werkzeug 62 reflektiert wird. Ein zweites der beiden Sensorelemente 34 ist zu einer Erfassung einer Werkzeugkennung 36 vorgesehen, die an dem Werkzeug 62 ange- bracht ist. Die Werkzeugkennung 36 kann von einem Barcode, einem RFID-Tag, einer kodierten Einkerbung und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kennungen gebildet sein. Die Werkzeugkennung 36 gibt an, für welche Materialien das Werkzeug 62 zum Bearbeiten geeignet ist und/oder eine maximale Rotationsgeschwindigkeit für einen Betrieb des Werkzeugs 62 und/oder weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkzeugeigenschaften. Die beiden Sensorelemente 34, 38 sind auf der dem Arbeitsbereich 48 abgewandten Seite 50 der Arbeitsfläche 46 angeordnet, so dass die beiden Sensorelemente 34, 38 vor Staub und Beschädigungen geschützt angeordnet sind (Figur 1).
Mittels der Auswerteeinheit 20 werden die Daten 72 und/oder die Schutzsignale 18, 78 der einzelnen Sensorelemente 26, 34, 38, 42 ausgewertet und bei einer möglichen, von der Auswerteeinheit 20 erkannten Gefahr ein Betriebsmodus 30, 32 abhängig von der Materialkenngröße 28 und/oder der Werkzeugkennung 36 und/oder der Leistungskenngröße 40 eingestellt, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Die Auswerteeinheit 20 ist hierzu über eine nicht näher dargestellte Datenleitung mit den Sensorelementen 26,
34, 38, 42 der Sensoreinheit 16 verbunden. Die Auswerteeinheit 20 ermittelt zunächst anhand der von den beiden Sensorelementen 26, 42 erfassten Materialkenngrößen 28 ein Material des Werkstücks 22. Sofern die von der dielektrischen Kenngröße gebildete Materialkenngröße 28 für das Werkstück 22 während einer Messung eine starke und/oder abrupte Änderung erfährt, wird dies in der Auswerteeinheit 20 als ein von dem Material des Werkstücks 22 unterschiedliches Material erkannt und auf einen in dem Werkstück 22 befindlichen und/oder eingeschlossenen Fremdkörper 24 geschlossen. Zudem wird mittels der dielektrischen Kenngröße ein Material des Fremdkörpers 24 bestimmt.
Des Weiteren wertet die Auswerteeinheit 20 die von dem Sensorelement 34 erfasste
Werkzeugkennung 36 aus. Mittels der Werkzeugkennung 36 und des von der Auswerteeinheit 20 ermittelten Materials des Fremdkörpers 24 werden die Betriebsmodi 30, 32 selbsttätig von der Auswerteeinheit 20 eingestellt (Figur 2). Ein erster Betriebsmodus 30 ist von einem Sägebetriebsmodus 80 und ein zweiter Betriebsmodus 32 ist von ei- nem Sicherheitsmodus 82 gebildet. Die Auswerteeinheit 20 vergleicht hierbei die
Werkzeugkennung 36 und die mittels der dielektrischen Kenngrößen ermittelten Materialien des Werkstücks 22 und/oder des Fremdkörpers 24. Sofern der Fremdkörper 24 und/oder das Werkstück 22 mit dem Werkzeug 62 gefahrlos bearbeitet werden kann, wird der Sägebetriebsmodus 80 eingestellt oder beibehalten. In dem Sägebetriebsmo- dus 80 kann eine aktuelle Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs 62 beibehalten werden oder bei Gefahr und/oder einer Überlastung der Werkzeugmaschine 12 von der Auswerteeinheit 20 selbsttätig eine niedrige Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs 62 eingestellt werden. Ergeben jedoch eine Werkzeugkennung 36 und die ermittelten Materialien des Werkstücks 22 und/oder des Fremdkörpers 24, dass eine Bear- beitung zu einer Beschädigung des Werkzeugs 62 und/oder des Werkstücks 22 führen kann, wird von der Auswerteeinheit 20 der Sicherheitsmodus 82 eingestellt. Im Sicherheitsmodus 82 wird durch Erzeugen einer Vibration dem Bediener die Gefahrensituation signalisiert. Zudem wird durch ein Stoppen des Werkzeugs 62 ein weiteres Bearbeiten des Werkstücks 22 mit dem darin enthaltenen Fremdkörper 24 verhindert. Alterna- tiv oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit 20 in dem Sicherheitsmodus 82 zu einem
Absenken des Werkzeugs 62 vorgesehen sein. Sofern die Werkzeugmaschine 12 über ein optisches und/oder akustisches Ausgabemittel verfügt, kann von der Auswerteeinheit 20 in dem Sicherheitsmodus 82 zudem eine optische und/oder akustische Sicherheitsausgabe für den Bediener generiert werden, wie beispielsweise eine Ausgabe ei- nes akustischen Alarmsignals usw.
Ferner wird mittels des Sensorelements 38 im Betrieb der Werkzeugmaschine 12 stets die Leistungskenngröße 40 in Form der Drehzahlkenngröße erfasst. Die Auswerteeinheit 20 ermittelt hierbei stets eine aktuelle Drehzahl oder Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs 62 im Betrieb der Werkzeugmaschine 12. Mittels der Drehzahlkenngröße kann nochmals eine Erfassung eines möglichen Fremdkörpers 24 in dem Werkstück 22 erfolgen, indem aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften zwischen dem Fremdkörper 24 und dem Werkstück 22 eine Variation in der Drehzahlkenngröße vorliegen kann. Zudem kann mittels der Drehzahlkenngröße eine unerwünschte Unwucht des Werkzeugs 62 erkannt werden, die auf eine mögliche Beschädigung des Werkzeugs 62 hindeuten kann. Sofern ein Fremdkörper 24 und/oder eine Unwucht des
Werkzeugs 62 in der Auswerteeinheit 20 mittels der Leistungskenngröße 40 des Sensorelements 38 ermittelt wird, wird sodann der von dem Sicherheitsmodus 82 gebildete Betriebsmodus 32 abhängig von der Leistungskenngröße 40 eingestellt. Eine Einstellung der unterschiedlichen Betriebsmodi 30, 32 abhängig von der Leistungskenngröße 40 und/oder der Materialkenngröße 28 und/oder der Werkzeugkennung 36 erfolgt analog zu der obigen Beschreibung der Einstellung der beiden Betriebsmodi 30, 32 mittels der Auswerteeinheit 20 (Figur 2). Zudem kann mittels der Drehzahlkenngröße und der Materialkenngröße 28 eine aktuelle Drehzahl und/oder Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs 62 an das Material des Werkstücks 22 und/oder des Fremdkörpers 24 in dem von dem Sägebetriebsmodus 80 gebildeten Betriebsmodus selbsttätig von der
Auswerteeinheit 20 angepasst werden.
Darüber hinaus wird mittels der Leistungskenngröße 40 eine aktuelle Belastung des Werkzeugs 62 und/oder der Motoreinheit 68 erfasst. Sofern die mittels der Leistungs- kenngröße 48 erfasste Belastung zu hoch ist, wird von der Auswerteeinheit 20 einer der beiden Betriebsmodi 30, 32 ausgewählt, wobei in dem Sägebetriebsmodus 82 von der Auswerteeinheit 20 eine aktuelle Belastung verringert wird, indem die Drehzahl und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs 62 reduziert wird. Zudem kann zum Schutz der Werkzeugmaschine 12 vor einer Überlastung der Sicherheitsmodus 82 von der Auswerteeinheit 20 aktiviert werden, so dass die Werkzeugmaschine 12 und insbesondere die Motoreinheit 68 und/oder das Werkzeug 62 vor einer Überhitzung und/oder weiteren Beschädigungen geschützt werden können.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es zudem denkbar, dass die Sen- sorelemente 26, 38, 42 zur Erfassung der Materialkenngröße 28 und der Drehzahlkenngröße einstückig miteinander ausgebildet sind. Zudem kann die Schutzvorrichtung 10 in einer weiteren Ausbildung lediglich Sensorelemente 26, 42 zur Erfassung der Materialkenngröße 28 oder Sensorelemente 38 zur Erfassung der Leistungskenngröße 40 aufweisen. In der Figur 3 ist eine alternative Ausgestaltung der Werkzeugmaschine 12 dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des nachfolgenden Ausführungsbeispiels der Buch- stabe a hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 verwiesen werden kann.
Die Figur 3 zeigt eine von einer Kreissäge 14a gebildete Werkzeugmaschine 12a zusammen mit einem zu bearbeitenden Werkstück 22a in einer schematischen Darstellung. Die Kreissäge 14a ist von einer Handkreissäge gebildet. Die Handkreissäge weist eine Schutzvorrichtung 10a mit einer Sensoreinheit 16a, die zu einem Empfangen eines Schutzsignals 18a, 78a vorgesehen ist, und eine Recheneinheit 20a auf. Die Sen- soreinheit 16a weist ein Sensorelement 26a zu einem Erfassen einer Materialkenngröße, ein Sensorelement 34a zu einem Erfassen einer Werkzeugkennung und ein Sensorelement 38a zu einem Erfassen einer Leistungskenngröße auf. Das Sensorelement 26a zum Erfassen der Materialkenngröße und das Sensorelement 38a zum Erfassen der Leistungskenngröße sind entlang einer Richtung 84a, mit der das zu bearbeitende Werkstück 22a relativ zu einem Werkzeug 62a der Werkzeugmaschine 12a seine Position verändert, vor einem Aufnahmebereich 52a für das Werkzeug 62a angeordnet. Die Richtung 84a ist einer Arbeitsrichtung 54a, mit der die Handkreissäge von dem Bediener auf das Werkstück 22a zubewegt wird, entgegengerichtet. Der Aufnahmebereich 52a umfasst eine Ausnehmung 66a, die in einer Arbeitsfläche 46a der Handkreissäge angeordnet ist, wobei die Arbeitsfläche 46a zu einem Auflegen der Handkreissäge auf das zu bearbeitende Werkstück 62a vorgesehen ist. Zudem sind die beiden Sensorelemente 26a, 38a in einer Schutzabdeckung 44a der Schutzvorrichtung 10a angeordnet, die einen Teilbereich 86a des Werkzeugs 62a vor einem möglichen Kontakt mit dem Bediener abschirmt. Das Sensorelement 34a zum Erfassen der Werkzeugken- nung 36a ist geschützt von einem Gehäuse 58a der Handkreissäge angeordnet. Zudem ist die Sensoreinheit 16a auf einer einem Arbeitsbereich 48a abgewandten Seite 50a der Arbeitsfläche 46a angeordnet.
Die Auswerteeinheit 20a ist mittels der empfangenen Schutzsignale 18a, 78a dazu vorgesehen, einen in einem Werkstück 22a befindlichen Fremdkörper 24a zu ermitteln und/oder zu erfassen. Die Schutzsignale 18a, 78a werden hierbei von den Sensorele- menten 26a, 38a empfangen.
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