Elektrohandwerkzeugmaschine, Verfahren zum Betreiben

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, mit einer insbesondere elektrischen Antriebseinrichtung und mit einem Betätigungsschalter zum

Ansteuern der Antriebseinrichtung durch einen Benutzer.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Elektrohandwerkzeugmaschine.

Stand der Technik

Elektrohandwerkzeugmaschinen der eingangs genannten Art sowie Verfahren zum Betreiben dieser sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So sind Schraubmaschinen, Bohrmaschinen, Bohrhammermaschinen, Stichsägen und dergleichen bekannt, die von einem Benutzer durch Betätigen eines

Betätigungsschalters ansteuerbar sind, um die gewünschte Arbeit zu verrichten. Dabei ist es bekannt, einer derartigen Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, einen oder mehrere Sensoren zuzuordnen, die beispielsweise die Beschleunigung und/oder Drehrate eines Werkzeugs überwachen. Auch sind Drucksensoren oder Klopfsensoren für die Steuerung eines Schlagwerks oder Temperatursensoren zur Erfassung von

Oberflächentemperaturen im Einsatz.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Betriebssicherheit der

Handwerkzeugmaschine weiter erhöht wird. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass die Handwerkzeugmaschine wenigstens einen Umweltsensor zum Erfassen eines aktuellen Umweltwerts aufweist, sowie eine

Warneinrichtung, die in Abhängigkeit des erfassten Umweltwerts eine

Sicherheitsmaßnahmen einleitet beziehungsweise einleiten kann. Es ist also vorgesehen, dass die Handwerkzeugmaschine einen Umweltsensor aufweist, der einen Umweltwert, also einen Wert, der insbesondere unabhängig von dem Betrieb der Elektrohandwerkzeugmaschine ist, überwacht. Dadurch wird beispielsweise sichergestellt, dass die Elektrohandwerkzeugmaschine nur dann in Betrieb genommen wird, wenn die Umweltbedingungen dies gefahrlos erlauben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Umweltsensor ein Luftfeuchtigkeitssensor ist. Je nach Betriebsart und Ausbildung der Handwerkzeugmaschine kann ein Betrieb bei hoher

Luftfeuchtigkeit gefährlich für den Benutzer sein. Beispielsweise wenn das

Werkzeug empfindlich auf Feuchtigkeit reagiert, insbesondere bei der

Bearbeitung eines Werkstücks. Wird daher ein überhöhter Luftfeuchtigkeitswert erfasst, wird bevorzugt eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der

Sensor ein Gassensor ist. Dabei ist der Gassensor dazu ausgebildet, den Anteil eines bestimmten Gases in der Luft zu überwachen. Beispielsweise ist der Gassensor dazu ausgebildet, explosive Gase, wie beispielsweise Methangas, in der Luft zu erfassen. Übersteigt der Methangasgehalt eine vorbestimmte Grenze, wird eine Sicherheitsmaßnahme durch die Warneinrichtung eingeleitet, um zu vermeiden, dass der Benutzer beim Betrieb der Elektrohandwerkzeugmaschine, beispielsweise durch einen Funkenschlag bei der Bearbeitung eines Werkstücks oder bei der Inbetriebnahme der insbesondere elektrischen Antriebseinrichtung, das explosive Gas zündet.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sensor ein Temperatursensor ist. Dadurch wird insbesondere die Umgebungstemperatur überwacht und gegebenenfalls darauf erkannt, dass eine Inbetriebnahme der

Handwerkzeugmaschine bei den hohen Temperaturen zu einer Beschädigung der Handwerkzeugmaschine oder des Werkstücks oder der Umwelt führen könnte. Entsprechend wird bei Überschreiten eines Grenzwerts durch die erfasste Temperatur die Sicherheitsmaßnahme eingeleitet.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Umweltsensor an der

Handwerkzeugmaschine angeordnet oder anordenbar ist. Damit ist der

Umweltsensor direkt der Handwerkzeugmaschine zugeordnet und wird mit dieser mitgeführt beziehungsweise kann an diese angeordnet werden, um mit ihr mitgeführt zu werden. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass der zu erfassende Umweltwert in der unmittelbaren Umgebung der

Handwerkzeugmaschine erfasst wird, was eine schnelle Reaktion der

Warneinrichtung gewährleistet.

Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Umweltsensor beabstandet zu der Handwerkzeugmaschine anordenbar/angeordnet ist und kabellos oder durch Kabelverbindung mit der Warneinrichtung kommuniziert. Dadurch wird mittels des Umweltsensors ein Umweltwert erfasst, der nicht in der unmittelbaren Umgebung der Handwerkzeugmaschine liegt. So kann beispielsweise der Umweltsensor näher zu dem zu bearbeitenden Werkstück angeordnet werden, um den Umweltwert dort zu erfassen. Die von dem Umweltsensor erfassten Daten werden dann durch das Kabel oder kabellos an die Warneinrichtung gesendet, welche die erfassten Daten auswertet und insbesondere dem jeweils vorgegebenen Grenzwert vergleicht, um bei Bedarf die Sicherheitsmaßnahme einzuleiten.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Warneinrichtung ein Leuchtmittel und/oder einen Lautsprecher aufweist. Die Warneinrichtung steuert das Leuchtmittel und/oder den Lautsprecher als

Sicherheitsmaßnahme an, durch welche der Benutzer der

Handwerkzeugmaschine auf die gegebenenfalls kritische Umweltsituation aufmerksam gemacht und dadurch vor der Inbetriebnahme der

Handwerkzeugmaschine abgehalten wird.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Warneinrichtung mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, um einen Betrieb der Antriebseinrichtung zu verhindern, wenn der von dem Umweltsensor erfasste Umweltwert den vorgebbaren Grenzwert überschreitet. Dadurch wird auch ohne Zutun des Benutzers sichergestellt, dass die Handwerkzeugmaschine dann nicht in Betrieb genommen wird, wenn die Umweltsituation kritisch ist. Die Warneinrichtung kann dazu beispielsweise elektrisch mit einem Steuergerät der Antriebseinrichtung verbunden sein, um dadurch die Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung trotz

Betätigung des Betätigungsschalters durch einen Benutzer zu verhindern.

Zusätzlich oder alternativ wird bevorzugt vorgesehen, dass die Warneinrichtung mit einem betätigbaren Arretiermittel verbunden ist, das dem Betätigungsschalter zugeordnet ist, um bei seiner Betätigung den Betätigungsschalter an seiner aktuellen Position zu arretieren. Dadurch wird bei Bedarf verhindert, dass der

Benutzer den Betätigungsschalter bedienen kann. Auch durch diese

Sicherheitsmaßnahme wird die Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung sicher verhindert.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Umweltsensor mit einer

Energiequelle der Handwerkzeugmaschine dauerhaft oder nur bei Betätigung des Betätigungsschalters verbunden ist. Wenn der Energiespeicher dauerhaft mit dem Umweltsensor verbunden ist, kann letzterer dauerhaft den Umweltwert überwachen, um beispielsweise auch unabhängig von einer Betätigung des Betätigungsschalters durch den Benutzer eine Sicherheitsmaßnahme, wie beispielsweise das Ansteuern des Leuchtmittels und/oder des Lautsprechers, durchzuführen beziehungsweise einzuleiten. Ist der Umweltsensor nur bei Betätigung des Betätigungsschalters mit dem Energiespeicher verbunden, so wird der Energieverbrauch des Umweltsensors vorteilhaft reduziert und nur auf die Zeit beschränkt, zu welcher der Benutzer die Handwerkzeugmaschine in Betrieb nehmen will. Insbesondere ist vorgesehen, dass innerhalb eines ersten Bewegungswegs des Betätigungsschalters ausgehend von einer Neutralstellung nur der Umweltsensor mit Energie versorgt wird, die Antriebseinrichtung jedoch nicht. In einem darauffolgenden zweiten Bewegungsweg wird erst die

Antriebseinrichtung alternativ oder zusätzlich zu dem Umweltsensor mit Strom versorgt, sodass sie in Betrieb genommen werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Handwerkzeugmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass der Umweltsensor laufend oder nur bei

Betätigung des Betätigungsschalters zum Erfassen des Umweltwertes angesteuert wird, dass der erfasste Umweltwert mit einem vorgebbaren

Grenzwert verglichen wird, und dass die Sicherheitsmaßnahme eingeleitet wird, wenn der erfasste Umweltwert den Grenzwert überschreitet. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.

Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den

Ansprüchen.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen

Figur 1 eine Elektrohandwerkzeugmaschine in eine vereinfachten Seitenansicht und

Figur 2 ein Verfahren zum Betreiben der Elektrohandwerkzeugmaschine in einem Flussdiagramm.

Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Seitenansicht eine

Elektrohandwerkzeugmaschine 1, die vorliegend als Bohrhammer ausgebildet ist. Dazu weist die Elektrohandwerkzeugmaschine 1 ein Gehäuse 2 auf, das einen Griffteil 3 sowie einen Maschinengehäuseteil 4, an welchem eine

Antriebseinrichtung 5 zusammen mit einem Schlagwerk zum Betreiben eines Werkzeughalters 6 angeordnet ist. Der Werkzeughalter 6 ist als Spannfutter, oder SDS plus beziehungsweise SDS max Futter ausgebildet, das zur Aufnahme beispielsweise einer Bohrspitze 7 dient. An dem Gehäuse 2 ist außerdem Hilfsgriff 8 angeordnet, der es dem Benutzer ermöglicht, die

Elektrohandwerkzeugmaschine 1 mit zwei Händen zu führen. An dem Handgriff 3 ist weiterhin ein Betätigungsschalter 9 angeordnet, der entgegen der Kraft eines Federelements in Richtung eines Pfeils 10 verschiebbar gelagert ist, sodass er in den Handgriff 3 versenkbar ist. Der Betätigungsschalter 9 ist mit einer

Steuereinrichtung 11 elektrisch verbunden, die vorliegend in einem Fußabschnitt der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 angeordnet ist. In dem Fußabschnitt ist weiterhin ein austauschbarer Energiespeicher 12 angeordnet, der beispielsweise ein Stück in den Handgriff 3 eingesteckt ist, um an der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 arretiert zu werden. Der

Energiespeicher 12 ist ebenfalls elektrisch mit der Steuereinrichtung 11 verbunden. Die Steuereinrichtung 11 steuert die Antriebseinrichtung 5 in

Abhängigkeit der Stellung des Betätigungsschalters 9 an und verwendet dazu die in dem Energiespeicher 12 gespeicherte elektrische Energie.

Die Elektrohandwerkzeugmaschine 1 weist weiterhin eine Warneinrichtung 13, einen Umweltsensor 14 sowie ein Leuchtmittel 15 in Form einer Leuchtdiode auf. Die Warneinrichtung 13 wird außerdem durch die Steuereinrichtung 11 mitgebildet, welche mit dem Umweltsensor 14 einerseits und mit dem

Leuchtmittel 15 andererseits elektrisch verbunden ist, um einerseits die Daten des Umweltsensors 14 zu erfassen und auszuwerten, und um andererseits bei Bedarf das Leuchtmittel 15 anzusteuern.

Der Umweltsensor 14 ist insbesondere als Luftfeuchtigkeitssensor oder

Gassensor ausgebildet, um einen Luftfeuchtigkeitsgehalt beziehungsweise den Gehalt eines bestimmten Gases in der Luftzusammensetzung zu erfassen. Die Steuereinrichtung 11 wertet die von dem Umweltsensor 14 erfassten Daten aus und vergleicht den jeweils erfassten Umweltwert mit einem

vorgebbaren/vorgegebenen Grenzwert. Übersteigt beispielsweise der Gehalt eines explosiven Gases, wie beispielsweise Methan, den zulässigen Anteil in der Luftzusammensetzung, so leitet die Warneinrichtung 13 eine

Sicherheitsmaßnahme ein, die vorliegend sich dadurch kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung 11 die Leuchtdiode 15 ansteuert, sodass der Benutzer der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 auf die potentielle Gefahr visuell/optisch aufmerksam gemacht wird. Anstelle einer optischen Warnmeldung ist es auch denkbar, eine akustische Warnmeldung durch die Steuereinrichtung 11, die in dem Fall dann einen Lautsprecher ansteuert, auszugeben. Auch ist eine

Kombination von akustischer und visueller Warnmeldung möglich.

Alternativ oder zusätzlich beeinflusst die Steuereinrichtung 11 beziehungsweise die Warneinrichtung 13 den Betrieb der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 in Abhängigkeit der erfassten Umweltwerte des Umweltsensors 14. Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben der

Elektrohandwerkzeugmaschine 1 anhand eines Flussdiagramms.

Typsicherweise wird die Elektronik der Elektrohandwerkzeugmaschine 1, also insbesondere die Steuereinrichtung 11, durch Einschieben des Energiespeichers in das Gehäuse 2 oder durch die Betätigung eines Ein- und Ausschalters aktiviert, letzteres insbesondere dann, wenn die Elektrohandwerkzeugmaschine 1 kabelgebunden mit einem Stromnetz verbunden ist. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Elektronik dann aktiviert wird, wenn der

Betätigungsschalter 5 über einen vorgebbaren Mindestweg entgegen der Kraft des Federelements in Richtung des Pfeils 10 verschoben ist. In dieser

Aktivierungsstellung steuert die Steuereinrichtung 11 bereits den Umweltsensor 14 zum Erfassen von den gewünschten Umweltdaten an. Alternativ kann der Umweltsensor 14 auch laufend aktiv sein, sofern die

Elektrohandwerkzeugmaschine 1 mit einer Energiequelle, wie dem

Energiespeicher oder einem externen Stromnetz verbunden ist, und unabhängig vom Betrieb der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 mittels der Warneinrichtung 13 ein akustisches und optisches Signal ausgegeben werden, wie zuvor

beschrieben.

Die Warneinrichtung 13 ist alternativ außerdem derart ausgebildet, dass sie zusätzlich oder alternativ zu der optischen oder akustischen Warnmeldung in dem Betrieb des Elektrohandwerkzeugs 1 derart eingreift, das es einen

Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung 5 verhindert, wenn der erfasste

Umweltwert den vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Wird durch den

Umweltsensor 14 beispielsweise ein schädliches Gas in einer zu hohen

Dosierung in der Luftzusammensetzung erfasst, so wird durch die

Warneinrichtung 13 verhindert, dass der Benutzer die

Elektrohandwerkzeugmaschine 1 in Betrieb nehmen kann.

In einem Schritt S2 wird also der Umweltwert, wie zuvor beschrieben, überwacht. Im Schritt S3 wird der erfasste Umweltwert der Steuereinrichtung 11 übermittelt, welche den Umweltwert mit dem vorgegebenen Grenzwert vergleicht. Dies erfolgt im Schritt S4. Liegt der erfasste Umweltwert unterhalb des vorgegebenen Grenzwerts (j), so wird der Betrieb der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 in einem darauffolgenden Schritt S5 freigegeben beziehungsweise keine Warnmeldung ausgegeben. Überschreitet der erfasste Umweltwert jedoch den vorgegebenen Grenzwert (n), so wird jedoch eine der zuvor beschriebenen

Sicherheitsmaßnahmen in Schritt S6 eingeleitet.

Die optische Warnmeldung kann beispielsweise durch eine Warnlicht- Farbe, wie beispielsweise ein grünes oder rotes Licht, durch eine Skala beziehungsweise Uhr, einen Zeiger, oder dergleichen realisiert werden. Als akustisches Signal wird insbesondere ein Warnsignal verwendet, das auch in lauteren Umgebungen gut hörbar ist, wie beispielsweise ein Pfeifton.

Der Umweltsensor 14 kann auf unterschiedliche Art und Weisen ausgeführt sein, wie beispielsweise resistiv, kapazitiv, potentiometrisch, thermisch, gravimetrisch oder dergleichen, je nach Verfügbarkeit.

Während das vorliegende Ausführungsbeispiel dahingehend beschrieben wurde, dass der Umweltsensor 14 direkt an dem Gehäuse 2 derart angeordnet ist, dass er Kontakt zur Umwelt hat, ist es gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, hier nicht dargestellt, vorgesehen, dass der Umweltsensor beabstandet zu der Elektrohandwerkzeugmaschine 1, also außerhalb des Gehäuses 2 anordenbar ist, beispielsweise an einem zu bearbeitenden Werkstück, um dort den entsprechenden Umweltwert zu erfassen. Der Umweltsensor 14 ist dann bevorzugt per Kabel oder kabellos, insbesondere per Funk, WLAN, Bluetooth oder einem anderen drahtlos-Standard, mit der Steuereinrichtung 11 verbunden zur Kommunikation der erfassten Daten.

Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Warneinrichtung mehr als nur einen Umweltsensor aufweist, wobei dann bevorzugt unterschiedliche Umweltsensoren vorgesehen sind, um unterschiedliche Umweltwerte zu erfassen, die mit jeweils einem zugeordneten und vorgebbaren Grenzwert verglichen werden. So ist beispielsweise auch denkbar, den Gassensor mit einem Temperatursensor zu kombinieren, um beispielsweise die Oberflächentemperatur des Werkzeugs oder eines zu bearbeitenden Werkstücks zu überwachen, sodass in Abhängigkeit einer vorliegenden Gaszusammensetzung eine kritische Zündtemperatur vermieden werden kann. Auch ist es denkbar, einen Wassersensor beziehungsweise Regensensor, insbesondere Feuchtigkeitssensor, als Umweltsensor vorzusehen, um ein Anlaufen oder eine Inbetriebnahme der Elektrohandwerkzeugmaschine 1 bei nassem Gerät zu unterbrechen oder zu verhindern, um die Elektrohandwerkzeugmaschine 1 selbst vor Fehlfunktionen, insbesondere Kurzschlüssen, zu schützen.