Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft eine handgeführte Elektrowerkzeugmaschine mit einer Schutzvorrichtung
und einem piezoelektrisch oder magnetostriktiv arbeitenden Aktor.
[0002] Gattungsgemäße ultraschallbetriebene Elektrowerkzeugmaschinen, wie elektrische Schneidwerkzeuge,
Schabwerkzeuge, Hobelmaschinen, Sägewerkzeuge, Poliergeräte oder Zerstäubergeräte
bestehen üblicherweise aus einem netzbetriebenen oder batterie- bzw. akkubetriebenen
Generator mit einer Ansteuerelektronik und einer handgehaltenen Einheit mit einem
schwingungsfähigen Werkzeug, insbesondere Klinge, Zerstäuberdüse oder dergleichen,
die mit dem Generator mit einem Kabel verbunden sind oder kabellos über eine Batterie
oder Akkumulator kabellos betrieben werden. Das Werkzeug ist in der Regel ungeschützt
in einem Werkzeugbereich angeordnet, und kann bei unsachgemäßer Handführung zur Verletzung
einer bedienenden Person führen oder beim Herabfallen oder beim Betrieb durch Anstoßen
beschädigt werden.
Offenbarung der Erfindung
[0003] Es wird eine handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine mit einem in einem Werkzeugbereich
angeordneten schwingungsfähigen Werkzeug, insbesondere Schneideklinge, Schaberklinge,
Hobelklinge, Polierfläche, Sägeklinge oder Zerstäuberdüse vorgeschlagen, die ein Gehäuse
mit einem Griffbereich und einer Betätigungseinheit zur Aktivierung der Elektrowerkzeugmaschine
umfasst. Zur Erzeugung einer Arbeitsbewegung des Werkzeugs ist im Gehäuse eine Antriebseinheit
zur Erzeugung einer Arbeitsbewegung vorgesehen, wobei die Antriebseinheit wenigstens
einen piezoelektrisch oder magnetostriktiv arbeitenden Aktor mit einem Volumen piezoelektrisch
oder magnetostriktiv anregbaren Materials umfasst. Die im Gehäuse angeordnete Elektronikeinheit
dient zur Beaufschlagung der Antriebseinheit des Werkzeugs mit wenigstens Steuer-
und/oder Regelsignalen, die von einer im Gehäuse angeordneten Betriebsspannungseinheit
mit einer elektrischen Gleichspannung versorgt ist.
[0004] Es wird vorgeschlagen, dass eine Schutzvorrichtung zur Abdeckung des Werkzeugbereichs
für eine Eingriffsverhinderung in den Werkzeugbereich und einen Beschädigungsschutz
des Werkzeugs in einer Abdeckposition vorgesehen ist.
[0005] Die Schutzvorrichtung schützt eine bedienende Person vor Verletzung beim Eingriff
in den Werkzeugbereich, in dem sie ein direktes Berühren des Werkzeugs, insbesondere
einer Klinge oder einem scharfen Werkzeug durch den Benutzer verhindert. Des Weiteren
ist die Schutzvorrichtung derart ausgestaltet, dass in einer Abdeckposition beim Herunterfallen
der Werkzeugmaschine das Werkzeug vor Beschädigungen geschützt ist. Demzufolge ist
das Werkzeug im Werkzeugbereich durch die Schutzvorrichtung derart gegen die Umwelt
abgeschirmt, dass zumindest in einer Abdeckposition kein ungewollter Kontakt des Werkzeugs
möglich ist. Die Schutzvorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass sie im Werkzeugbereich
lediglich einen Kontakt des Werkzeugs mit dem zu berührenden Material erlaubt, jedoch
in allen anderen Positionsrichtungen des Werkzeugs einen Schutz vor ungewolltem Kontakt
bzw. vor Beschädigung des Werkzeugs bietet. Somit kann die Schutzvorrichtung als halboffener
Rohrmantel oder Drahtgerüst ausgeformt sein. Alternativ kann die Schutzvorrichtung
derart eingerichtet sein, dass sie in einer Ruhestellung, d.h. bei nicht aktiviertem
Werkzeug in einer Abdeckposition den das Werkzeug umgebenden Werkzeugbereich vollständig
umschließt, und in einer Arbeitsposition in eine Freigabeposition verfahrbar ist,
so dass das Werkzeug zumindest teilweise freiliegt und ungehindert im Werkzeugbereich
die zu bearbeitenden Tätigkeiten ausführen kann.
[0006] Die Schutzvorrichtung besteht in einer möglichen Variante aus einer Drahtbügelkonstruktion,
einem halbgeschlossenem oder geschlossenem Rohr oder einem Abdeckgehäuse, das zumindest
teilweise im Werkzeugbereich angeordnet ist oder verschiebbar bzw. verfahrbar oder
klappbar in einer Abdeckposition das Werkzeug zumindest teilweise umschließt und in
einer Freigabeposition das Werkzeug zumindest teilweise freigibt.
[0007] Die vorgeschlagene Elektrowerkzeugmaschine ist ein handliches einteiliges Gerät,
die kabellos oder kabelgebunden mit Energie versorgt werden kann. Es kann insbesondere
schnurlos mit Batterie oder Akku betrieben werden und ist damit frei im Raum beweglich.
Das Werkzeug kann ein Einsatzwerkzeug sein, das lösbar mit dem Aktor verbunden ist,
vorzugsweise über ein Koppelelement in Form einer Sonotrode und einem Konverter. Die
Verbindung zwischen Werkzeug und Aktor kann form- oder kraftschlüssig sein, wobei
eine oder mehrere Klingen seitlich und/oder stirnseitig am Klingenwerkzeug ausgebildet
sein können. Der Griffbereich des Gehäuses ist vorteilhaft ergonomisch geformt und
kann durch seine Formgebung einen gewissen Angriffsschutz in den Werkzeugbereich bieten.
Der Werkzeugbereich ist als räumlich eng benachbarter umschließender Bereich zum Endbereich
des Konverters bzw. dem Werkzeug definiert, der durch die Schutzvorrichtung abgedeckt
bzw. teilweise abgedeckt ist.
[0008] Grundsätzlich kann die Schutzvorrichtung statisch im Werkzeugbereich angeordnet sein,
und zumindest eine Teilabdeckung des Werkzeugs gewährleisten. Entsprechend einer vorteilhaften
Weiterbildung kann die Schutzvorrichtung im aktivierten Zustand der Antriebseinheit
den Werkzeugbereich in einer Freigabeposition freigeben und im deaktivierten Zustand
der Antriebseinheit den Werkzeugbereich in einer Abdeckposition abdecken. Somit wird
insbesondere im aktiven Bereich, in dem ein Benutzer das Werkzeug führt, das Werkzeug
vollständig von der Schutzvorrichtung freigelegt, d.h. freigegeben und kann beliebige
Schneidepositionen einnehmen, um seine Arbeitsaufgabe zu erfüllen. Im deaktivierten
Zustand der Antriebseinheit, d.h. bei stillstehendem Werkzeug kann die Schutzvorrichtung
den Werkzeugbereich teilweise oder vollständig überdecken, das Werkzeug zumindest
teilweise umschließen und somit zum Berührungsschutz und zum Schutz gegen Beschädigungen
des Werkzeugs dienen.
[0009] Vorteilhafterweise kann in einer Ausführungsform die Schutzvorrichtung einen oder
mehrere Annäherungssensoren umfassen, die ein Annähern oder Eingreifen des Anwenders
in den Werkzeugbereich oder ein Berühren des Werkzeugs mittels einer oder mehrerer
berührungslosen Sensoren oder Kontaktsensoren erkennen kann. Ein berührungsloser Sensor
kann ein kapazitiver, induktiver oder optischer Sensoren sein, ein kontaktberührender
Sensor kann ein resistiver Sensor, der bei Widerstandsveränderung ein Annähern bzw.
Berühren des Anwenders feststellen kann, oder ein Schaltsensor sein. Der oder die
Sensoren können so am oder im Werkzeugbereich angeordnet sein, dass sie ein Berühren
von Werkzeug und zu bearbeitenden Werkstück in einem eng gefassten Bearbeitungsbereich
des Werkzeugbereichs ermöglichen, allerdings ein Eindringen eines Gegenstands, insbesondere
einer Hand des Anwenders von einer dem Bearbeitungsbereich abgewandten Seite erkennen
können. Sie sind insbesondere derart zugeordnet, dass Sie einen typischen Eingriffsbereich
einer Hand des Anwenders in den Werkzeugbereich bei Bearbeitungsführung des Werkzeugs
erkennen können, somit zumeist einen dem Bearbeitungsbereich abgewandten Bereich des
Werkzeugs. Wird ein Annähern oder Berühren des Anwenders festgestellt, kann zum einen
die Werkzeugbewegung des Werkzeugs unterbrochen werden und/oder die Schutzvorrichtung
von der Freigabeposition in die Abdeckposition durch eine Aktivierung einer Antriebseinheit
oder Lösen eines Verriegelungsfedermechanismus gebracht werden, um eine Verletzung
des Anwenders zu verhindern. Somit wird der Schutz des Anwenders verbessert, insbesondere
wenn er versehentlich bei der Bearbeitung in den Werkzeugbereich fasst.
[0010] Entsprechend einer günstigen Weiterentwicklung kann die Schutzvorrichtung mittels
eines Verfahraktors, insbesondere eines Magneten, eines Elektromotors, eines piezoelektrisch
oder magnetostriktiven Aktors, eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders zwischen Abdeckposition
und Freigabeposition verfahrbar sein. In dieser Ausführung wird vorgeschlagen, dass
die Schutzvorrichtung automatisiert zwischen Freigabeposition und Abdeckposition verfahrbar
ist, wobei zur Verfahrung der Schutzvorrichtung entweder ein zusätzlicher Aktor, insbesondere
Elektromagnet, Magnet, Zylinder zum Verfahren vorgesehen ist, oder bereits ein zur
Ausführung der Arbeitsbewegung vorgesehener Aktor, beispielsweise der piezoelektrisch
oder magnetostriktive Aktor der Antriebseinheit zur Verstellung der Schutzvorrichtung
zwischen Freigabe- und Abdeckposition verwendet werden kann. Eine automatisierte Verfahrung
der Schutzvorrichtung zwischen Freigabe und Abdeckposition hat insbesondere den Vorteil,
dass automatisch und ohne aktives Zutun des Benutzers das Werkzeug freigegeben bzw.
abgedeckt wird, so dass die Bediensicherheit und der Unfallschutz verbessert wird.
[0011] Vorteilhaft und alternativ oder zusätzlich zur vorherigen Ausführungsform kann die
Schutzvorrichtung manuell zwischen einer Abdeckposition und einer Freigabeposition
des Werkzeugbereichs verfahren werden. Durch eine manuelle Verfahrbarkeit ist es möglich,
dass der Benutzer auch bei eingeschalteter Elektrowerkzeugmaschine die Schutzvorrichtung
über dem Werkzeugbereich in eine Abdeckposition verfahren kann, um beispielsweise
bei einem Positionswechsel die Gefahr einer Beschädigung oder einer Verletzung zu
vermeiden. Durch eine manuelle Verfahrbarkeit der Schutzvorrichtung kann konstruktiv
ein einfacher und günstiger Schutz von Werkzeug und bedienender Person erreicht werden.
[0012] Günstigerweise kann die Schutzvorrichtung mittels eines Hebelmechanismus, einer Zahnstange
oder Zahnradkombination oder einem Schiebemechanismus manuell verfahren werden. Im
Falle einer manuellen Verfahrbarkeit kann durch einen Hebel- oder Schiebemechanismus
bzw. einer Zahnstange oder einer Zahnradkombination beispielsweise bei Betätigung
der Betätigungseinheit ein Verfahren der Schutzvorrichtung von Abdeck- in Freigabeposition
und umgekehrt ermöglicht werden. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die
Schutzvorrichtung mit der Betätigungseinheit oder dem Griffbereich zur manuellen Verfahrbarkeit
zwischen Abdeckposition und Freigabeposition mechanisch gekoppelt ist. Somit wird
beim Aktivieren des Werkzeugs durch die Betätigungseinheit oder dem Griffbereich eine
Freigabe bzw. beim Abschalten des Werkzeugs eine Abdeckung des Werkzeugbereichs ermöglicht.
Beispielsweise kann eine Hebelvorrichtung derart im Griffbereich angeordnet sein,
so dass bei einer Arbeitsführung des Gehäuses automatisch die Schutzvorrichtung in
eine Freigabeposition verfahren wird. Ebenso kann bei Betätigung der Betätigungseinheit
durch die mechanische Verschiebung des Betätigungsschalters die Schutzvorrichtung
in eine Freigabeposition verbracht werden.
[0013] Dabei ist es insbesondere günstig, wenn die Schutzvorrichtung eine Rückstelleinrichtung,
insbesondere eine Rückstellfeder umfasst, die eine automatische Rückstellung der Schutzvorrichtung
von einer Freigabeposition in eine Abdeckposition bewirkt. Insbesondere bei einer
mechanischen aber auch bei einer automatischen aktorbetriebenen Verfahrung der Schutzvorrichtung
zwischen Freigabe- und Abdeckposition kann es vorteilhaft sein, dass eine Rückstelleinrichtung
im Falle einer Nichtbetätigung oder Lösens der Betätigungseinheit oder einer Nichtberührung
des Griffbereichs bzw. einem Deaktivieren der Maschine eine Rückstellung der Schutzvorrichtung
in die Abdeckposition bewirkt. Solch eine Rückstelleinrichtung kann insbesondere eine
Rückstellfeder sein, die eine automatische Abdeckung des Werkzeugbereichs ermöglicht.
[0014] Besonders einfach kann die Schutzvorrichtung als Klappbügel oder Schutzkäfig ausgestaltet
sein, die in den Werkzeugbereich in eine Abdeckposition hineingeklappt bzw. aus dem
Werkzeugbereich in eine Freigabeposition herausgeklappt werden kann. Durch eine Klappbügel-
oder Schutzkäfigkonstruktion, die klappbar in den Werkzeugbereich hineingeklappt werden
kann, kann zumindest eine teilweise Abdeckung des Werkzeugbereichs gegenüber der Umwelt
erfolgen, wobei insbesondere der Bereich, in dem typischerweise die Hand des Benutzers
das Werkzeug umschließt, eine Abdeckung des Werkzeugs ermöglicht werden kann. Hierbei
ist es insbesondere möglich, auch bei abgedecktem Werkzeugbereich eine Arbeitsbewegung
der Elektrowerkzeugmaschine durchzuführen, da das Werkzeug zumindest teilweise in
Richtung einer Arbeitsposition freigelegt sein kann.
[0015] Alternativ hierzu kann die Schutzvorrichtung als Schutzrohr, als Schutzbügel oder
Schutzkäfig ausgelegt sein, die in der Abdeckposition vollständig über dem Werkzeugbereich
abdeckend verfahrbar ausgestaltet ist. In dieser Ausführung deckt die Schutzvorrichtung
den Werkzeugbereich gegenüber der Umwelt vollumfänglich ab, so dass in der Abdeckposition
das Werkzeug gegen ungewolltes Eingreifen bzw. gegen Beschädigungen in alle Richtungen
geschützt ist. Günstigerweise kann die Schutzvorrichtung linear entlang der Werkzeugachse
über das Werkzeug geschoben werden, um eine rechtwinklig gegenüber der Werkzeugachse
angeordnete Arbeitsrichtung abzudecken.
[0016] Im Falle einer abdeckenden Verfahrbarkeit der Schutzvorrichtung über das Werkzeug
ist es günstig, den Schutzbügel, Schutzkäfig oder das Schutzrohr in der Freigabeposition
in das Innere des Gehäuses zu verfahren. Dabei ist das Gehäuse derart vorzusehen,
dass die Schutzvorrichtung im Inneren des Gehäuses aufgenommen werden kann. Günstigerweise
kann die Schutzvorrichtung mechanisch mit dem Betätigungselement gekoppelt oder mit
einem Verschiebering oder einem Verschiebehebel im Gehäusebereich gekoppelt sein,
so dass manuell aber auch automatisch eine Verfahrung zwischen Abdeck- und Freigabeposition
in das Innere des Gehäuses erreicht werden kann.
[0017] Denkbar ist auch, dass die Schutzvorrichtung mittels einer Arbeitsbewegung der Antriebseinheit
des Werkzeugs zwischen Abdeckposition und Freigabeposition verfahren werden kann.
Dabei ist insbesondere denkbar, dass mittels Verfahrelemente, die beispielsweise an
dem Konverter oder der Sonotrode des schwingenden Werkzeugs angeordnet sind, durch
die hochfrequenten Schwingung der Antriebseinheit ein Verfahren der Schutzvorrichtung
in eine Freigabeposition bewirkt werden kann. So kann die Schwingungsbewegung des
Konverters oder der Sonotrode dazu genutzt werden, bei geeigneter Einkopplung auf
die Schutzvorrichtung derart zu wirken, dass durch die Schwingungsbewegung ein Vortrieb
ähnlich einer Schwanzflosse eines Fisches umgesetzt wird, um die Schutzvorrichtung
zu verfahren. Fällt die Schwingungsbewegung sowie der Antrieb weg, kann die Schutzvorrichtung
über eine Rückstellvorrichtung bzw. eine Rückstellfeder wieder in die Ausgangsstellung,
d.h. in die Abdeckposition verfahren werden.
Zeichnung
[0018] 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.
[0019] Es zeigen beispielhaft:
- Fig. 1
- eine handgeführte Elektrowerkzeugmaschine nach dem Stand der Technik;
- Fig. 2
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugmaschine;
- Fig. 3
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer handgeführten Elektrowerkzeugmaschine;
- Fig. 4
- ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugmaschine.
[0020] Ausführungsformen der Erfindung
[0021] In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen
beziffert.
[0022] Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Elektrowerkzeugmaschine 10 nach dem Stand
der Technik, die einen Ultraschallantrieb im Inneren eines Gehäuses 16 aufweist, der
mittels eines Konverters 36 mit einer Schneidklinge 38 eines Werkzeugs 14 verbunden
ist. Die Schneidklinge 38 ist auswechselbar mit dem Konverter 36 verbunden. Der Bereich
um die Schneidklinge 38 und den Konverter 36 wird als Werkzeugbereich 12 bezeichnet,
in dem das Werkzeug 14 einen zu bearbeitenden Werkstoff kontaktieren und relativ zum
Werkstoff Arbeitsbewegungen ausführen kann. Im Gehäuse 16 befindet sich eine nicht
dargestellte magnetostriktiv oder piezoelektrisch arbeitende Antriebseinheit, die
von einem Griffbereich 18 umhüllt ist, an dem eine Hand eines Bedieners die Elektrowerkzeugmaschine
10 greifen und zur Bearbeitung an den Werkstoff führen kann. Durch eine flächige Betätigungseinheit
20 kann das Werkzeug 14 aktiviert oder deaktiviert werden.
[0023] In den Fig. 2a, 2b zeigen zur Erläuterung der Erfindung zwei Seitenansichten eine
Erweiterung der in Fig. 1 dargestellten Elektrowerkzeugmaschine 10, die einen klappbaren
Schutzbügel 32 aufweist. Der Klappbügel 32 umschließt den Werkzeugbereich 12 und kann
mittels eines Hebelmechanismus, der einen Klapphebel 40 umfasst, um die Gelenke 46
verklappt werden. Die Fig. 2a zeigt die Schutzvorrichtung 22 in einer Abdeckposition
26 um den Werkzeugbereich 12, wobei Werkzeug 14 und Konverter 36 zumindest teilweise
von dem Klappbügel 32 umschlossen sind, während Fig. 2b den Klappbügel 32 in einer
Freigabeposition zeigt, in dem Werkzeug 14 und Konverter 36 zur Bearbeitung offengelegt
sind. Alternativ zur Betätigung des Klappbügels 32 der Schutzvorrichtung 22 durch
die Klapphebel 40 kann ein Schiebering 42 angeordnet sein, der durch Zurückschieben
den Klappbügel 32 aus der Abdeckposition 26 in die Freigabeposition 24 verbringen
kann.
[0024] Bezüglich der Figuren 2a und 2b ist es denkbar, dass durch Umlegen des Schutzbügels
die Elektrowerkzeugmaschine 10 betätigt wird, so dass der Hebelmechanismus gleichzeitig
als Betätigungseinheit 20 einsetzbar ist. Wird der Schutzbügel 32 losgelassen, schaltet
sich die Elektrowerkzeugmaschine 10 automatisch aus. Durch eine Rückstellfeder kann
der Schutzkäfig 34 wieder in die Abdeckposition 26 zurückgeführt werden.
[0025] Während in den Figuren 1 und 2 die Elektrowerkzeugmaschine ein axial langgestrecktes
Gehäuse 16 mit Griffbereich 18 aufweist, ist in den Figuren 3 und 4 eine Elektrowerkzeugmaschine
10 dargestellt, die ein abgewinkeltes Gehäuse 16 aufweist, wobei der Griffbereich
18 im hinteren Teil der Elektrowerkzeugmaschine 10 angeordnet ist. Zur Betätigung
der Antriebseinheit ist eine Betätigungseinheit 20 in Form eines Druckschalters vorgesehen,
der beispielsweise mechanisch mit der Schutzvorrichtung 22, die in diesem Fall als
Schutzkäfig 34 ausgelegt ist, verbunden ist. Durch eine Aktivierungsbewegung des Betätigungsschalters
20 in das Innere des Gehäuses 18 wird der mechanisch gekoppelte Schutzkäfig 34 ebenfalls
in das Innere des Gehäuses 16 verschoben, so dass Werkzeug 14 mit Konverter 36 freigelegt
werden. Hierbei zeigt Fig. 3a die Schutzvorrichtung 22 mit Schutzkäfig 34 in einer
Abdeckposition bei ausgeschalteten Werkzeug 14, Fig. 3b zeigt bei Aktivieren der Elektrowerkzeugmaschine
10 ein Bewegen des Schutzkäfigs 34 in das Innere des Gehäuses und Fig. 3c zeigt eine
Freigabeposition 24, in der das Werkzeug 14 eine Arbeitsbewegung ausführt und der
Schutzkäfig 34 im Inneren des Gehäuses 16 aufgenommen ist. Der Schutzkäfig 34 besteht
aus mehreren parallelen Drähten, die das Werkzeug 14 mit Konverter 36 umgeben und
die an ihren aus dem Gehäuse 16 herausragenden axialen Enden mit einem Abschlussring
verbunden sind. Hierdurch wird effektiv eine Berührung der Schneidklinge 38 verhindert
sowie beim Herunterfallen der Elektrowerkzeugmaschine 10 eine Beschädigung des Klingenwerkzeugs
12 vermieden.
[0026] Bezüglich der Fig. 3 kann durch Drücken der Betätigungseinheit 20, der als Schalter
ausgelegt ist, das Klingenwerkzeug 12 freigegeben werden, und wenn die Betätigungseinheit
20 losgelassen wird, wird durch die Rückstelleinrichtung beispielsweise durch eine
Rückstellfeder die Schutzvorrichtung 22 wieder in die Abdeckposition verbracht.
[0027] Neben der in Fig. 3 dargestellten mechanischen Kopplung von Betätigungseinheit 20
und Schutzkäfig 34 ist in Fig. 4 eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der
durch eine Schwingungsbewegung des Konverters 36 am Konverter 36 angebrachte Verfahrelemente
44 mittels der Schwingung entlang des Konverters 36 verfahren werden, wobei die Verfahrelemente
44 mit dem längsverschieblichen Schutzkäfig 34 gekoppelt sind und bei Aktivierung
der Antriebseinheit eine automatische Verfahrung des Schutzkäfigs 34 in das Innere
des Gehäuses 16 der Elektrowerkzeugmaschine 10 bewirken. So zeigt Fig. 4a die Elektrowerkzeugmaschine
in einem ausgeschaltetem Ruhezustand, in dem sich der Schutzkäfig 34 in einer Abdeckposition
26 befindet, in der Schneidklinge 38 und Konverter 36 geschützt sind. Beim Aktivieren
der Elektrowerkzeugmaschine, dargestellt in Fig. 4b, schwingt der Konverter 36 und
verfährt die Verfahrelemente 44, die ihrerseits ein Verschieben des Schutzkäfigs 34
in das Innere des Gehäuses 16 bewirken, so dass zumindest die Schneidklinge 38 des
Werkzeugs 14 in einer Freigabeposition 24 freigelegt wird. Somit kann eine automatisierte
Verfahrung der Schutzvorrichtung bewirkt werden, so dass im Ruhezustand Werkzeug und
Bediener geschützt sind, und im aktivierten Zustand das Werkzeug freigelegt ist, so
dass eine Bearbeitung möglich wird.
[0028] Beim Schneiden von verschiedensten Materialien, wie z.B. Teppich oder Gipsplatten
werden üblicherweise Teppichmesser oder Cuttermesser eingesetzt, durch die Erfindung
können zum Schneiden von Werkzeugstoffen auch ultraschallangeregte Klingen mit abdeckender
Schutzvorrichtung eingesetzt werden. Mittels der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
können auch Materialien geschnitten werden, die mit konventionellen Messerklingen
nicht oder nur mit erhöhtem Kraftaufwand schneidbar sind. Bedingt durch die spitze
Klingenform und der hohen Arbeitsleistung können hohe Temperaturen am Konverter und
am Klingenwerkzeug entstehen, so dass zum einen ein Verletzungsrisiko für den Benutzer
entsteht, zum anderen eine Beschädigung der Elektromaschine beim Herunterfallen auftreten
kann. Die Klinge kann abbrechen und die Klingeneinspannung des Konverters oder die
Keramik der Antriebseinheit kann beschädigt werden. Durch eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung,
insbesondere ein Schutzbügel, Schutzkäfig, Klappbügel oder Schutzrohr kann das Werkzeug
im Werkzeugbereich abgedeckt werden, so dass sich ein Anwender nicht verletzen kann
und das Werkzeug beim Herunterfallen oder bei unachtsamen Bewegungen vor Beschädigungen
geschützt werden kann.
[0029] Es sind grundsätzlich zwei Arten von Schutzvorrichtungen denkbar, zum einen klappbare
Schutzvorrichtungen als Bügelkonstruktion, zum anderen verschiebbare Schutzvorrichtungen,
die über die Längsachse des Werkzeugs als Rohr oder Schutzkäfig geschoben werden können.
Es kann auch eine Kombination eines Bügels und eines Rohrs als Schutzvorrichtung eingesetzt
werden. Bei einer Ausbildung der Schutzvorrichtung als Schutzbügel oder Klappbügel
kann durch eine geeignete mechanische Vorrichtung der Schutzbügel nach hinten oder
zur Seite geklappt werden.
[0030] Zum Klappen kann ein Hebelmechanismus, eine Taste, die über einen Hebel oder eine
Zahnradkombination betätigt oder ein Schieber eingesetzt werden. Alternativ sind auch
motorisch erzeugte Bewegungen zur Verfahrung der Schutzvorrichtung von einer Abdeckposition
in eine Freigabeposition über beispielsweise Magnete, Elektromotoren, die sowohl magnetisch
als auch piezokeramisch arbeiten können, oder eine pneumatische oder hydraulische
Betätigung, z.B. durch zwei direkt gekoppelte Zylinder denkbar. Der Schutzbügel kann
vollständig nach hinten geklappt werden, oder, falls es die Werkzeuganwendung zulässt
auch nur in einem gewissen Weg oder einem gewissen Winkel verklappt werden. Bei der
Ausführung mit Schutzrohr oder mit Schutzkäfig kann eine Umhüllung der Schneide vor
dem Schneidevorgang nach hinten gezogen und somit zumindest die Schneidklinge freigegeben
werden. Denkbar ist auch eine Verbindung der Schutzvorrichtung mit einem Druckschalter
oder Betätigungsschalter, wobei bei Betätigung des Schalters zur Aktivierung der Elektronik
die Schutzvorrichtung nach hinten in eine Freigabeposition gezogen werden kann. Es
ist weiterhin denkbar, dass durch die Schwingungsbewegung des Konverters und durch
eine geeignete Einkopplung auf die Schutzvorrichtung die Schutzvorrichtung in eine
Freigabeposition bewegt werden kann, wobei die Schwingungsbewegung ähnlich einer Schwanzflosse
eines Fisches einen Vortrieb ermöglicht, durch den ein Verfahrelement ein Verfahren
der Schutzvorrichtung bewirkt. Fällt die Schwingungsbewegung und somit der Antrieb
weg, kann die Schutzvorrichtung über eine Rückstellvorrichtung, beispielsweise eine
Rückstellfeder in die Ausgangsposition gebracht werden.
[0031] Die Schutzvorrichtung kann auch bei weiteren ultraschallunterstützten oder ultraschallbetriebenen
Werkzeugmaschinen, wie z.B. Geräte zum ultraschallunterstützten Schaben von z.B. Lack-
oder Teppichresten, Handhobel mit ultraschallangeregten Hobelmessern, ultraschallangeregte
Werkzeuge wie Stichsägen oder Fliesenschneider, ultraschallangeregte Poliergeräte,
z.B. zum Entfernen von Verkrustungen auf Ceranfeldern, handgehaltene Ultraschallzerstäubergeräte
z.B. zum Aufschäumen von Milch oder Sahne oder zum Auftragen von Farben oder Lacken
oder handgehaltenen Systemen zum Bohren in Stein mit Ultraschallunterstützung eingesetzt
werden.
1. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine (10) mit einem in einem Werkzeugbereich (12)
angeordneten schwingungsfähigen Werkzeug (14), umfassend
- ein Gehäuse (16) mit einem Griffbereich (18) und einer Betätigungseinheit (20) zum
Aktivieren der Elektrowerkzeugmaschine (10) und/oder einer Arbeitsbewegung des Werkzeugs
(14),
- eine im Gehäuse (16) angeordnete Antriebseinheit zur Erzeugung einer Arbeitsbewegung
des Werkzeugs (14), wobei die Antriebseinheit wenigstens einen piezoelektrisch oder
magnetostriktiv arbeitenden Aktor mit einem Volumen piezoelektrisch oder magnetostriktiv
anregbaren Materials umfasst,
- eine im Gehäuse (16) angeordnete Elektronikeinheit zum Beaufschlagen der Antriebseinheit
des Werkzeugs (14) mit wenigstens Steuer- und/oder Regelsignalen, die von einer im
Gehäuse (16) angeordneten Betriebsspannungseinheit mit einer elektrischen Gleichspannung
versorgt ist,
sowie
- eine Schutzvorrichtung (22) zur Abdeckung des Werkzeugbereichs (12) für eine Eingriffsverhinderung
in den Werkzeugbereich (12) und einen Beschädigungsschutz des Werkzeugs (14) in einer
Abdeckposition (26).
2. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei die Schutzvorrichtung
(22) im aktivierten Zustand der Antriebseinheit den Werkzeugbereich (12) in einer
Freigabeposition (24) freigibt und im deaktivierten Zustand der Antriebseinheit den
Werkzeugbereich (12) in einer Abdeckposition (26) abdeckt.
3. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 2, wobei die Schutzvorrichtung
(22) mittels eines Verfahraktors, insbesondere eines Magneten, eines Elektromotors,
eines piezoelektrisch oder magnetostriktiven Aktors, eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders
zwischen Abdeckposition (26) und Freigabeposition (24) verfahrbar ist.
4. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei die Schutzvorrichtung
(22) manuell zwischen einer Abdeckposition (26) und einer Freigabeposition (24) des
Werkzeugbereichs (12) verfahrbar ist.
5. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 4, wobei die Schutzvorrichtung
(22) mittels eines Hebelmechanismus (28), einer Zahnstange/Zahnradkombination oder
einem Schiebemechanismus (30) manuell verfahrbar ist.
6. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schutzvorrichtung
(22) mit der Betätigungseinheit (20) oder dem Griffbereich (18) zur manuellen Verfahrbarkeit
zwischen Abdeckposition (26) und Freigabeposition (24) mechanisch gekoppelt ist.
7. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei
die Schutzvorrichtung (22) einen Klappbügel (32) oder einen Schutzkäfig (34) umfasst,
der in den Werkzeugbereich (12) in eine Abdeckposition (26) bzw. aus dem Werkzeugbereich
(12) in eine Freigabeposition (24) klappbar ist.
8. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die
Schutzvorrichtung (22) ein Schutzrohr, einen Schutzbügel oder einen Schutzkäfig (34)
umfasst, die in der Abdeckposition (26) über den Werkzeugbereich (12) abdeckend verfahrbar
sind.
9. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 8, wobei das Schutzrohr, der Schutzbügel
oder der Schutzkäfig (34) in der Freigabeposition (24) in das Innere des Gehäuses
(16) verfahrbar ist.
10. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 oder
9, wobei die Schutzvorrichtung (22) eine Rückstelleinrichtung, insbesondere eine Rückstellfeder
umfasst, die eine Rückstellung der Schutzvorrichtung (22) in die Abdeckposition (26)
bewirkt.
11. Handgehaltene Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 2 bis 10, wobei die Schutzvorrichtung
(22) mittels einer Arbeitsbewegung der Antriebseinheit zwischen Abdeckposition (26)
und Freigabeposition (24) verfahrbar ist.