SE1450948A1

SE1450948A1 - Procedure for personal protection when using a handheld tool

Info

Publication number: SE1450948A1
Application number: SE1450948A
Authority: SE
Inventors: Manuel Rieger
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2015-02-21
Also published as: DE102013216428A1; SE539964C2

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för personskydd vid användande av ett handhållet verktyg (100), vilket drivs av en roterande axel (30), varvid en rotationsacceleration hos den roterande axeln (30) hos det handhållna verktyget detekteras och en säkerhetsåtgärd genomförs om den fastställda rotationsaccelerationen uppnår ett tröskelvärde.(Figur 1)The invention relates to a method for personal protection using a hand-held tool (100), which is driven by a rotating shaft (30), wherein a rotational acceleration of the rotating shaft (30) of the hand-held tool is detected and a safety measure is performed if the determined rotational acceleration is achieved. a threshold value (Figure 1)

Description

I enlighet med uppfinningen föreslås ett förfarande för personskydd vid användande av ett handhållet verktyg samt ett handhållet verktyg med kriterierna i de oberoende patentkraven. Fördelaktiga utformningar är föremål för beroendekraven samt den nedan följande beskrivningen. In accordance with the invention, a method of personal protection when using a hand-held tool and a hand-held tool with the criteria of the independent claims is proposed. Advantageous designs are subject to the dependent claims as well as the following description.

Uppfinningens fördelar Uppfinningen tillhandahåller en särskilt enkel och säker möjlighet att reducera eller helt undvika skador hos användaren av ett handhållet verktyg med roterande axel, varvid de på axeln uppträdande rotationsaccelerationerna övervakas och begränsas genom en eller flera sä kerhetsåtgärder.Advantages of the invention The invention provides a particularly simple and safe possibility of reducing or completely avoiding injuries to the user of a hand-held tool with a rotating shaft, the rotational accelerations occurring on the shaft being monitored and limited by one or more safety measures.

Om en användare vill ta ett handhållet verktyg i drift och inställer sig på att en roterande axel hos det handhållna verktyget roterar i en viss rotationsriktning, utövar användaren i de flesta fall en kraft mot denna rotationsriktning för att kunna kontrollera det handhållna verktyget. Roterar den roterande axeln hos det handhållna verktyget dock i den motsatta rotationsriktningen, på vilken användaren inte har ställt in sig, förlorar användaren eventuellt kontrollen över det handhållna verktyget och skadar sig möjligtvis också. I detta fall och i händelse av en förbindningsförlust ökar snabbt rotationsaccelerationen hos den roterande axeln hos det handhållna verktyget. Denna omständighet utnyttjar uppfinningen, för att öka driftsäkerheten och personskyddet för det handhållna verktyget.If a user wants to put a hand-held tool into operation and adjusts to a rotating shaft of the hand-held tool rotating in a certain direction of rotation, the user in most cases exerts a force against this direction of rotation in order to be able to control the hand-held tool. However, if the rotating shaft of the hand-held tool rotates in the opposite direction of rotation, on which the user has not adjusted, the user may lose control of the hand-held tool and may also be injured. In this case and in the event of a connection loss, the rotational acceleration of the rotating shaft of the hand-held tool increases rapidly. This circumstance utilizes the invention, to increase the operational reliability and personal protection of the hand-held tool.

Genom registreringen enligt uppfinningen av rotationsaccelerationen hos den roterande axeln hos det handhållna verktyget och övervakningen om rotationsaccelerationen uppnår ett övre tröskelvärde, kontrolleras så att säga om ett tillräckligt motmoment tillhandahålls från arbetsstycket. Är detta inte fallet, uppnår rotationsaccelerationen tröskelvärdet och det genomförs en säkerhetsåtgärd, för att garantera användarens säkerhet. Då det vid handhållna verktyg kan uppträda höga moment, kan det handhållna verktyget utöva höga krafter på användaren. Genom uppfinningen förhindras en okontrollerad drift av det handhållna verktyget och man förhindrar att användaren skadar sig genom dessa höga krafte r.By recording according to the invention the rotational acceleration of the rotating shaft of the hand-held tool and monitoring whether the rotational acceleration reaches an upper threshold value, it is checked, so to speak, whether a sufficient counter-torque is provided from the workpiece. If this is not the case, the rotational acceleration reaches the threshold value and a safety measure is performed to guarantee the user's safety. As high torque can occur with hand-held tools, the hand-held tool can exert high forces on the user. The invention prevents uncontrolled operation of the hand-held tool and prevents the user from being injured by these high forces.

Således garanteras användarens personskydd genom uppfinningen i synnerhet då, när rotationsriktningen hos den roterande axeln hos det roterande handhållna verktyget inte motsvarar en önskad rotationsriktning. Detta kan exempelvis vara fallet om användaren av misstag inställer den felaktiga rotationsriktningen. Genom uppfinningen undviks dessa risker och användarens säkerhet förhöjs.Thus, the personal protection of the user is guaranteed by the invention, especially when the direction of rotation of the rotating shaft of the rotating hand-held tool does not correspond to a desired direction of rotation. This may be the case, for example, if the user accidentally sets the incorrect direction of rotation. The invention avoids these risks and increases the user's safety.

Genom uppfinningen kan användarens personskydd vidare i synnerhet vid en defekt hos det handhållna verktyget eller arbetsstycket, vilket bearbetas med det handhållna verktyget, ökas. En sådan defekt hos det handhållna verktyget kan i synnerhet leda till att det handhållna verktyget på grund av en defekt roterar i fel rotationsriktning. Detta kan exempelvis vara fallet om styrdonet hos det handhållna verktyget uppvisar en defekt och det handhållna verktyget inte längre styrs korrekt respektive om exempelvis ett skruvhuvud, vilket skall faststruvas medelst det handhållna verktyget, går av osv. Därvid är användarens säkerhet i farozonen, då han inte ärförberedd på det snabbt ökande varvtalet hos den roterande axeln. Genom övervakningen, om rotationsaccelerationen hos den roterande axeln uppnår tröskelvärdet, kontrolleras sålunda likaledes om en sådan defekt hos det ha ndhållna verktyget eller arbetsstycket föreligger.Furthermore, by means of the invention, the personal protection of the user can be increased, in particular in the event of a defect in the hand-held tool or workpiece, which is machined with the hand-held tool. Such a defect of the hand-held tool can in particular lead to the hand-held tool rotating in the wrong direction of rotation due to a defect. This may be the case, for example, if the control device of the hand-held tool has a defect and the hand-held tool is no longer controlled correctly or, for example, a screw head, which is to be fastened by means of the hand-held tool, falls off, etc. In this case, the user's safety is at risk, as he is not prepared for the rapidly increasing speed of the rotating shaft. Thus, by monitoring whether the rotational acceleration of the rotating shaft reaches the threshold value, it is also checked whether such a defect in the hand-held tool or workpiece is present.

Vidare detekteras genom uppfinningen om under driften av det handhållna verktyget rotationsriktningen hos den roterande axeln hos det handhållna verktygets av misstag ändras. Detta kan exempelvis vara fallet om användaren av misstag aktiverar en motsvarande omkopplare för inställning av rotationsriktningen. Genom detektering av rotationsaccelerationen och ett lämpligt val av tröskelvärdet detekteras om en ändring av rotationsriktningen hos den roterande axeln hos det handhållna verktyget föreligger. I detta fall genomförs likaledes den motsvarande säkerhetsåtgärden.Furthermore, the invention detects if during the operation of the hand-held tool the direction of rotation of the rotating shaft of the hand-held tool is accidentally changed. This may be the case, for example, if the user accidentally activates a corresponding switch for setting the direction of rotation. By detecting the rotational acceleration and an appropriate choice of the threshold value, it is detected whether a change in the direction of rotation of the rotating shaft of the hand-held tool is present. In this case, the corresponding safety measure is also implemented.

I många handhållna verktyg kan eventuellt även en hastighet, ett översättningsförhållande eller en effekt hos det handhållna verktyget inställas. Även vid sådana inställningar kan användarens säkerhet riskeras, om det handhållna verktyget inställs fel. Även här förhöjs användarens personskydd genom uppfinningen.In many hand-held tools, the speed, translation ratio or power of the hand-held tool may also be set. Even with such settings, the user's safety can be jeopardized if the handheld tool is set incorrectly. Here too, the user's personal protection is enhanced by the invention.

Uppfinningen kan kostnadsförmånligt och utan stora utgifter integreras i ett handhållet verktyg. Uppfinningen kan därvid på enkelt sätt realiseras genom en mjukvara. Denna mjukvara kan utan svårighet integreras i en i alla fall i det handhållna verktyget förhandenvarande datorenhet. Uppfinningen erfordrar därvid inte någon mekanik och inte några slitagekänsliga konstruktionsdelar. I synnerhet användes för detekteringen av rotationsaccelerationen en accelerationssensor. Sådana accelerationssensorer är kostnadsförmånliga att anskaffa och kräver inte mycket plats. En sådan accelerationssensor kan därmed integreras utan problem även i de begränsade platsförhållandena hos ett handhållet verktyg.The invention can be integrated cost-effectively and without large expenses into a hand-held tool. The invention can then be realized in a simple manner through a software. This software can be easily integrated into a computer unit, at least in the handheld tool. The invention does not require any mechanics and no wear-sensitive construction parts. In particular, an acceleration sensor is used for the detection of the rotational acceleration. Such acceleration sensors are cost-effective to acquire and do not require much space. Such an acceleration sensor can thus be integrated without problems even in the limited space conditions of a hand-held tool.

Som säkerhetsåtgärd urkopplas företrädesvis det handhållna verktyget. Detta kan i synnerhet ske ögonblickligt, varvid så snart som tröskelvärdet har uppnåtts avbryts en energiförsörjning av det handhållna verktyget. Ã andra sidan kan energiförsörjningen av det handhållna verktyget även reduceras kontinuerligt, tills det handhållna verktyget till slut är urkopplat. Alternativt eller kompletterande utges företrädesvis en varningssignal, exempelvis i form av ett akustiskt varningsläte eller en varningslampa, som säkerhetsåtgärd. Även en vibration av det handhållna verktyget är tänkbar som varningssignal. Alternativt begränsas företrädesvis varvtalet hos den roterande axeln hos det handhållna verktyget som säkerhetsåtgärd. Denna gräns avseende varvtalet är därvid i synnerhet ett varvtalsvärde, vid vilket det inte föreligger någon fara för användaren av det handhållna verktyget.As a safety precaution, the hand-held tool is preferably disengaged. This can in particular take place instantaneously, whereby as soon as the threshold value has been reached, an energy supply of the hand-held tool is interrupted. On the other hand, the power supply of the hand-held tool can also be reduced continuously, until the hand-held tool is finally disconnected. Alternatively or in addition, a warning signal is preferably issued, for example in the form of an acoustic warning sound or a warning lamp, as a safety measure. A vibration of the hand-held tool is also conceivable as a warning signal. Alternatively, the speed of the rotating shaft of the hand-held tool is preferably limited as a safety measure. This speed limit is in particular a speed value at which there is no danger to the user of the hand-held tool.

I en fördelaktig utformning av uppfinningen bestäms utifrån den detekterade rotationsaccelerationen en rotationsriktning hos den roterande axeln. I flera handhållna verktyg kan genom användaren en önskad rotationsriktning hos den roterande axeln inställas, exempelvis medelst en omkopplare, i synnerhet medelst en vippomkopplare.In an advantageous embodiment of the invention, a direction of rotation of the rotating shaft is determined on the basis of the detected rotational acceleration. In several hand-held tools, a desired direction of rotation of the rotating shaft can be set by the user, for example by means of a switch, in particular by means of a toggle switch.

Företrädesvis kontrolleras därav om den fastställda rotationsriktningen överensstämmer med den önskade rotationsriktningen. På så sätt ökar användarens säkerhet, i fall att användaren av misstag eller det handhållna verktyget på grund av ett fel har ställt in fel rotationsriktning. Exempelvis kan vid handhållna verktyg, vid vilka rotationsriktningen inställs via ett användargränssnitt i synnerhet i form av en mjukvara den felaktiga rotationsriktningen inställas genom mjukvarufel. Genom uppfinningen kan detta detekteras och de motsvarande säkerhetsåtgärdena kan inledas i god tid.Preferably, it is checked whether the determined direction of rotation corresponds to the desired direction of rotation. This increases the user's safety, in case the user has accidentally or the handheld tool set the wrong direction of rotation due to an error. For example, in hand-held tools, in which the direction of rotation is set via a user interface, in particular in the form of a software, the incorrect direction of rotation can be set due to software errors. By the invention this can be detected and the corresponding safety measures can be initiated in good time.

En datorenhet i enlighet med uppfinningen, t ex ett styrdon till ett handhållet verktyg, är, i synnerhet programtekniskt, konfigurerad att genomföra ett förfarande enligt uppfinningen. Även implementeringen av uppfinningen i form av mjukvara är fördelaktig, då detta möjliggör särskilt låga kostnader, i synnerhet om en utförande datorenhet används för ytterligare uppgifter och därför i vilket fall som helst föreligger. Lämpliga databärare för tillhandahållande av datorprogram är i synnerhet disketter, hårddiskar, flashminne, EEPROI\/Is, CD-ROIVIs, DVDs med flera. Även en nedladdning av ett program via datornät (internet, intranät osv.) är möjligt.A computer unit in accordance with the invention, for example a control device for a hand-held tool, is, in particular program-technically, configured to carry out a method according to the invention. The implementation of the invention in the form of software is also advantageous, as this enables particularly low costs, especially if an embodiment computer unit is used for additional tasks and therefore in any case exists. Suitable data carriers for the provision of computer programs are in particular diskettes, hard disks, flash memory, EEPROI \ / Is, CD-ROIVIs, DVDs and more. It is also possible to download a program via computer network (internet, intranet, etc.).

Ytterligare fördelar och utformningar av uppfinningen framgår av beskrivningen och den bifogade ritningen.Further advantages and embodiments of the invention appear from the description and the accompanying drawing.

Det är klart att de ovan nämnda och de nedan för närmare belysning avsedda kriterierna inte bara är användbara i den förhandenvarande angivna kombination, utan även i andra kombinationer ellerfristående, utan att lämna föreliggande uppfinnings ram.It is clear that the above-mentioned and the criteria intended for further elucidation below are useful not only in the foregoing stated combination, but also in other combinations or independent, without departing from the scope of the present invention.

Uppfinningen är schematiskt åskådliggjord med hjälp av utföringsexempel i ritningen och kommeri det följande att med hänvisning till ritningen beskrivas utförligt.The invention is schematically illustrated by means of exemplary embodiments in the drawing and the following will be described in detail with reference to the drawing.

Figurbeskrivning Figur 1 visar schematiskt en föredragen utföringsform av ett handhållet verktyg enligt uppfinningen, vilket är konfigurerat att genomföra en föredragen utföringsform av ett förfarande enligt uppfinningen.Description of the figures Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of a hand-held tool according to the invention, which is configured to carry out a preferred embodiment of a method according to the invention.

Detaljerad beskrivning av ritningen I figur 1 är ett handhållet verktyg i form av en batteridriven Skruvdragare schematiskt framställd och betecknad med 100.Detailed description of the drawing In figure 1, a hand-held tool in the form of a battery-powered screwdriver is schematically shown and denoted by 100.

Den batteridrivna skruvdragaren 100 uppvisar därvid en energiförsörjningskälla, i synnerhet i form ett batteri 10. l\/ledelst batteriet 10 kan en elektrisk maskin, i synnerhet en elmotor 20, försörjas med energi. Elmotorn 20 kan försätta en axel 30 hos den batteridrivna skruvdragaren 100 i rotation. På axelns 30 ände kan olika påbyggnader 40 monteras för att fästa olika typer av skruvar med den batteridrivna skruvdragaren 100.The battery-powered screwdriver 100 then has an energy supply source, in particular in the form of a battery 10. In addition to the battery 10, an electric machine, in particular an electric motor 20, can be supplied with energy. The electric motor 20 can set a shaft 30 of the battery-powered screwdriver 100 in rotation. At the end of the shaft 30, different bodies 40 can be mounted to fasten different types of screws with the battery-powered screwdriver 100.

Den batteridrivna skruvdragaren 100 uppvisar vidare en vippomkopplare 50. I\/ledelst vippomkopplaren 50 kan en rotationsriktning 31 för axeln 30 inställas. Medelst en strömställare 60 kan den batteridrivna skruvdragaren 100 på- och urkopplas.The battery-powered screwdriver 100 further has a rocker switch 50. In the direction of the rocker switch 50, a direction of rotation 31 of the shaft 30 can be set. By means of a switch 60, the battery-powered screwdriver 100 can be switched on and off.

Den batteridrivna skruvdragaren 100 uppvisar vidare en datorenhet, i synnerhet i form av ett styrdon 70. Styrdonet 70 är konfigurerat att genomföra en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen. inställer en användare medelst vippomkopplaren 50 en rotationsriktning för axeln 30, registreras detta av styrdonet 70, antytt genom hänvisningstecken 75. I det följande skall det explicita exemplet betraktas, där användaren inställer en rotationsriktning 31 för axeln 30 som är medurs. Styrdonet 70 inställer den motsvarande rotationsriktningen 31 till medurs.The battery-powered screwdriver 100 further has a computer unit, in particular in the form of a control device 70. The control device 70 is configured to carry out a preferred embodiment of the method according to the invention. If a user sets a direction of rotation of the shaft 30 by means of the rocker switch 50, this is registered by the control device 70, indicated by reference numeral 75. In the following, the explicit example will be considered, where the user sets a direction of rotation 31 of the shaft 30 which is clockwise. The controller 70 sets the corresponding direction of rotation 31 clockwise.

Aktiverar användaren nu strömställaren 60, registreras detta likaledes av styrdonet 70, antytt genom hänvisningstecken 76. Styrdonet styr därpå elmotorn 20, antytt genom hänvisningstecken 72. Elmotorn 20 försörjs genom batteriet 10 med energi och försätter axeln 30 i rotation med rotationsriktningen 31 medurs. Den roterande axeln 30 försätter likaledes påbyggnaden 40 i rotation.If the user now activates the switch 60, this is also registered by the control device 70, indicated by reference numeral 76. The control device then controls the electric motor 20, indicated by reference numeral 72. The electric motor 20 is supplied with energy by the battery 10 and rotates the shaft 30 clockwise 31. The rotating shaft 30 also sets the body 40 in rotation.

En accelerationssensor 80 detekterar nu en rotationsacceleration hos den roterande axeln 30. Accelerationssensorn 80 förmedlar den detekterade rotationsaccelerationen till styrdonet 70, antytt genom hänvisningstecken 78. Styrdonet 70 övervakar om den detekterade rotationsaccelerationen uppnår ett tröskelvärde. I synnerhet övervakar styrdonet 70 därvid om den detekterade rotationsaccelerationen överskrider ett tröskelvärde.An acceleration sensor 80 now detects a rotational acceleration of the rotating shaft 30. The acceleration sensor 80 transmits the detected rotational acceleration to the controller 70, indicated by reference numeral 78. The controller 70 monitors whether the detected rotational acceleration reaches a threshold value. In particular, the controller 70 then monitors if the detected rotational acceleration exceeds a threshold value.

I detta fall, så finns risken att användaren kan förlora kontrollen över den batteridrivna skruvdragaren 100, vilket eventuellt kan leda till att användaren skadar sig. Styrdonet 70 genomför därför en motsvarande säkerhetsåtgä rd.In this case, there is a risk that the user may lose control of the battery-powered screwdriver 100, which could potentially result in injury to the user. The controller 70 therefore performs a corresponding safety measure.

Företrädesvis kopplar styrdonet 70 ur den batteridrivna skruvdragaren som säkerhetsåtgärd. Därtill kan styrdonet 70 separera elmotorn 20 från batteriet, antytt genom hänvisningstecken 71.Preferably, the controller 70 disconnects the battery-powered screwdriver as a safety precaution. In addition, the controller 70 can separate the electric motor 20 from the battery, indicated by reference numeral 71.

Alternativt eller kompletterande fastställer styrdonet 70 utifrån den fastställda rotationsaccelerationen hos accelerationssensorn 80 rotationsriktningen 31 hos den roterande axeln 30. Styrdonet 70 kontrollerar om denna fastställda rotationsriktning 31 överensstämmer med den vid vippomkopplaren 50 inställda rotationsriktningen. Är detta inte fallet, så föreligger exempelvis en defekt i den batteridrivna skruvdragaren 100. I detta speciella exempel är då den fastställda rotationsriktningen 31 hos den roterande axeln 30 moturs, trots att man vid vippomställaren inställde rotationsriktningen 31 för den roterande axeln 30 till medurs. Härvid genomför styrdonet 70 likaledes säkerhetsåtgärden och urkopplar den batteridrivna skruvdragaren 100.Alternatively or additionally, the controller 70 determines from the determined rotational acceleration of the acceleration sensor 80 the direction of rotation 31 of the rotating shaft 30. The controller 70 checks whether this determined direction of rotation 31 corresponds to the direction of rotation set at the rocker switch 50. If this is not the case, then there is, for example, a defect in the battery-powered screwdriver 100. In this particular example, the determined direction of rotation 31 of the rotating shaft 30 is then counterclockwise, even though the rotation direction 31 of the rotating shaft 30 is set clockwise at the rocker switch. In this case, the control device 70 also carries out the safety measure and disconnects the battery-powered screwdriver 100.

Claims

Patent claims

A method of personal protection using a hand-held tool (100), which is driven by a rotating shaft (30), wherein - a rotational acceleration of the rotating shaft (30) of the hand-held tool is detected and - a safety measure is performed if the determined rotational acceleration reaches a threshold value.

A method according to claim 1, wherein the hand-held tool (100) is disengaged as a safety measure.

Method according to Claim 1 or 2, in which a warning signal is issued as a safety measure.

A method according to any one of the preceding claims, wherein as a safety measure a speed of the rotating shaft (30) of the hand-held tool (100) is limited.

A method according to any one of the preceding claims, wherein a direction of rotation (31) of the rotating shaft (30) of the hand-held tool (100) is determined on the basis of the detected rotational acceleration.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the safety measure is performed if the determined direction of rotation (31) of the rotating shaft (30) of the hand-held tool (100) does not correspond to a desired direction of rotation.

A computer unit (70), which is configured to perform a method according to any one of the preceding claims.

A hand-held tool (100), comprising - a rotating shaft (30) - an acceleration sensor (80), which is configured to detect a rotational acceleration of the rotating shaft (30) of the hand-held tool (100) and - a computer unit (70 ) according to claim 7.

A hand-held tool (100) according to claim 8, which is constructed as a screw tool or a drilling tool.

Computer program, which causes a computer unit (70) to perform a method according to any one of claims 1 to 6, if it is performed on the computer unit (70), in particular according to claim 7.

Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 10.